Luận án tiến sĩ: Ứng dụng công nghệ vật liệu nền SIW để cải thiện chất lượng phần tử siêu cao tần trong đài radar

• Tác giả: Trần Thị Trâm
• Người hướng dẫn: TS. Lê Vĩnh Hà
• Trường học: Viện Khoa Học và Công Nghệ Quân Sự
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Ra đa dẫn đường
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vật liệu nền SIW để nâng cao chất lượng một số phần tử siêu cao tần trong đài ra đa
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SIW ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CÁC PHẦN TỬ SIÊU CAO TẦN
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỘ LỌC
• 3. CHƯƠNG 3: THÔNG DẢI SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ SIW KẾT HỢP VỚI CÔNG NGHỆ EBG VÀ DGS
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về công nghệ vật liệu nền SIW

Công nghệ vật liệu nền SIW (Substrate Integrated Waveguide) đã trở thành một trong những công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực thiết kế và chế tạo các phần tử siêu cao tần. SIW kết hợp những ưu điểm của ống dẫn sóng và mạch vi dải, cho phép thiết kế các linh kiện với kích thước nhỏ gọn và hiệu suất cao. Công nghệ này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng như đài radar, nơi yêu cầu về chất lượng tín hiệu và khả năng xử lý cao. Theo nghiên cứu, SIW có thể giảm thiểu tổn hao và cải thiện băng thông, điều này rất quan trọng trong việc nâng cao chất lượng phần tử. Việc áp dụng SIW trong các hệ thống radar hiện đại đã cho thấy những kết quả khả quan, mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo.

1.1. Giới thiệu về công nghệ SIW

Công nghệ SIW được phát triển nhằm giải quyết những hạn chế của các công nghệ truyền thống. SIW cho phép tích hợp các linh kiện trên một nền tảng phẳng, giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và tăng tính linh hoạt trong thiết kế. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc sử dụng vật liệu nền SIW có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của các phần tử siêu cao tần. Đặc biệt, SIW có khả năng hoạt động hiệu quả ở các tần số cao, điều này rất quan trọng trong các ứng dụng radar hiện đại. Nghiên cứu cho thấy rằng, việc áp dụng SIW có thể giúp tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của các phần tử radar, từ đó nâng cao chất lượng tín hiệu và khả năng phát hiện mục tiêu.

II. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ SIW để nâng cao chất lượng phần tử siêu cao tần

Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng công nghệ SIW để nâng cao chất lượng phần tử trong các hệ thống radar. Các phần tử như bộ lọc, bộ di pha và bộ dao động được thiết kế dựa trên công nghệ SIW nhằm cải thiện hiệu suất và giảm thiểu tổn hao. Việc áp dụng công nghệ EBG (Electromagnetic Band Gap) và DGS (Defected Ground Structure) trong thiết kế các bộ lọc thông dải SIW-CPW đã cho thấy hiệu quả rõ rệt. Các bộ lọc này không chỉ có kích thước nhỏ mà còn đạt được độ chọn lọc cao, điều này rất quan trọng trong việc xử lý tín hiệu radar. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc kết hợp giữa SIW và các công nghệ khác có thể tạo ra những giải pháp tối ưu cho các hệ thống radar hiện đại.

2.1. Đề xuất bộ lọc HMSIW

Bộ lọc HMSIW được đề xuất nhằm giảm thiểu tổn hao và kích thước, đồng thời nâng cao độ chọn lọc. Nghiên cứu cho thấy rằng, việc sử dụng cấu trúc HMSIW có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của bộ lọc trong dải tần S. Các kết quả mô phỏng cho thấy bộ lọc này có khả năng hoạt động ổn định và hiệu quả trong các ứng dụng radar. Việc thiết kế và thực hiện bộ lọc HMSIW đã chứng minh rằng, công nghệ SIW có thể đáp ứng được các yêu cầu khắt khe trong lĩnh vực radar, từ đó nâng cao chất lượng tín hiệu và khả năng phát hiện mục tiêu.

III. Kết luận và định hướng nghiên cứu

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, công nghệ vật liệu nền SIW có tiềm năng lớn trong việc nâng cao chất lượng phần tử siêu cao tần trong các hệ thống radar. Việc áp dụng SIW kết hợp với các công nghệ như EBG và DGS đã mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo. Định hướng nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung vào việc phát triển các cấu trúc mới nhằm tối ưu hóa hiệu suất của các phần tử radar, đồng thời giảm thiểu tổn hao và kích thước. Các nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có tính ứng dụng cao trong thực tiễn, góp phần nâng cao khả năng cạnh tranh của các sản phẩm radar trong nước.

3.1. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Định hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc phát triển các phần tử radar mới dựa trên công nghệ SIW. Các nghiên cứu sẽ hướng đến việc tối ưu hóa thiết kế để cải thiện hiệu suất và giảm thiểu tổn hao. Ngoài ra, việc kết hợp SIW với các công nghệ tiên tiến khác sẽ được xem xét nhằm tạo ra những giải pháp tối ưu cho các hệ thống radar hiện đại. Các nghiên cứu này sẽ không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp quốc phòng trong nước.