A design of microstrip Rotman lens

Wang, Z. X.; Fan, Dongchen; You, Lizhi

doi:10.1109/icmmt.2012.6230022

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“…Rotman formulations were performed and their methods adjusted according increasing applications. From the parallel plate lens developed by Rotman is possible to derive a formula for the microstrip Rotman lens including new parameters and concepts . According to the referenced literature, the important parameters defined from the microstrip Rotman lens shown in Figure are

η = \frac{N}{\sqrt{ɛ_{r}} F}

w = \sqrt{\frac{ɛ_{e f}}{ɛ_{r}}} \frac{(W - W_{0})}{F}

g = \frac{G}{F}

x = \frac{X}{F}

y = \frac{Y}{F}

a_{0} = \cos α

b_{0} = s e n α

a_{1} = \cos ψ

b_{1} = s e n ψ

where ɛ r and ɛ ef are the relative dielectric constant of the substrate and the effective dielectric constant of the microstrip transmission line, respectively.…”

Section: Microstrip Rotman Lens Parametersmentioning

confidence: 99%

Microstrip Rotman lens design controlled by taper aperture

Filho

Mosso

2017

Micro & Optical Tech Letters

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This article presents a methodology for the design of a more reliable printed microstrip Rotman lens based on the taper aperture that excites the lens and with the support of electromagnetic simulation software. Prototypes are developed on dielectric substrates (ɛr = 10.2) for phased array applications in frequencies of defense systems and radar (4–6 GHz) and of future 5G mobile systems (27–29 GHz). Return loss, isolation, and radiation pattern are simulated and measured showing the good performance of this methodology.

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η = \frac{N}{\sqrt{ɛ_{r}} F}

w = \sqrt{\frac{ɛ_{e f}}{ɛ_{r}}} \frac{(W - W_{0})}{F}

g = \frac{G}{F}

x = \frac{X}{F}

y = \frac{Y}{F}

a_{0} = \cos α

b_{0} = s e n α

a_{1} = \cos ψ

b_{1} = s e n ψ

where ɛ r and ɛ ef are the relative dielectric constant of the substrate and the effective dielectric constant of the microstrip transmission line, respectively.…”

Section: Microstrip Rotman Lens Parametersmentioning

confidence: 99%

Microstrip Rotman lens design controlled by taper aperture

Filho

Mosso

2017

Micro & Optical Tech Letters

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“…A partir da lente de placas paralelas desenvolvida por Rotman é possível derivar uma formulação para a lente de Rotman em "microstrip" incluindo novos parâmetros e conceitos [Hansen, 1991], [Wang et al, 2012]. Na Figura 10, pode-se observar que ângulo de feixe do "array" de antenas passa a ser ψ e que se torna diferente do ângulo focal α da lente.…”

Section: Lente De Rotman Em "Microstrip"unclassified

“…As possíveis reflexões existentes em outros setores do núcleo da lente podem ser fatores de redução de desempenho. Uma solução bem simples para reduzir esses efeitos está em "fechar" o núcleo da lente com portas fantasmas terminadas com cargas de 50 Ω, que são casados utilizando também o "taper" linear [Musa e Smith, 1989], [Carlegrim e Pettersson, 1992], [Dong et al, 2008], [Wang et al, 2012].…”

Section: Metodologiaunclassified

Estudos De Lente De Rotman Em Microstrip Para Aplicações Em Sistemas Phased Array

FILHO¹

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Dedico a Deus pelas bênçãos recebidas, aos meus pais, Ilidio e Ondina (in memoriam), que me deram a vida e o amor para crescer, à minha esposa Alice pelo amor e compreensão, aos meus filhos Beatriz e Bernardo, frutos do amor abençoado por Deus, à minha sogra Maria Alice pelo apoio em diversos momentos e a alguém que chegou nesta etapa da minha vida, meu neto Miguel.. PUC-Rio -Certificação Digital Nº 1212913/CA AgradecimentosEm primeiro lugar agradeço a Deus pelas graças recebidas que me permitiram atravessar os obstáculos nessa trajetória de estudos.Ao meu orientador, Professor Marbey Manhães Mosso, pelos ensinamentos, incentivo e dedicação nesta pesquisa e em outros assuntos com lindas lições de vida.Aos meus pais e especialmente à minha mãe, que com todas as dificuldades de uma viúva, me permitiu estudar até estar apto para ingressar no mercado de trabalho.À minha esposa Alice, que nos momentos críticos demonstrou o seu amor e compreensão na minha ausência para alcançar esse objetivo.Aos meus filhos Beatriz e Bernardo, pelo amor infinito e pela compreensão da minha ausência em diversos momentos de lazer em família.Ao meu neto Miguel pelos momentos de felicidade que me proporciona quando, ao me dirigir o olhar, se desmancha num sorriso. Ao laboratório GIGA/PUC-Rio pelo apoio na fabricação de lentes de Rotman em "microstrip" em dimensões reduzidas para a frequência de 28 GHz.Aos professores e pesquisadores que participaram da Comissão examinadora.Ao cafezinho do "Chiquinho" que funcionava como calmante para os momentos mais intensos dos trabalhos de pesquisa.À convivência com todos os funcionários e professores do CETUC, um ambiente agradável e propício às pesquisas. Este trabalho de Tese apresenta a pesquisa, dimensionamento e desenvolvimento de lentes de Rotman em "microstrip". É apresentada uma nova metodologia para projetos com apoio de ferramentas computacionais de simulação eletromagnética. São desenvolvidos protótipos em substratos dielétricos (ε r = 10,2) para aplicações de direcionamento eletrônico de feixe ("phased array") nas faixas de frequências de radares e sistemas de defesa (4 -6 GHz) e dos futuros sistemas de telefonia móvel 5G (27)(28)(29). Também são apresentados os resultados das simulações e testes realizados em todos os dispositivos desenvolvidos. Palavras-chaveMicro-ondas; ondas milimétricas; lentes de Rotman; phased array; telefonia móvel 5G. This work presents the research, dimensioning and design of microstrip Rotman lens. A new methodology for designs with support of computational tools of electromagnetic simulation is presented. Prototypes are developed on dielectric substrates (ε r = 10.2) for phased array applications in frequencies of defense systems and radar (4 -6 GHz) and of future 5G mobile systems (27)(28)(29).Besides that, the results of the simulations and tests performed in all designed devices are presented.

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