(For USM Staff/Student Only)

EngLib USM > Ω School of Electrical & Electronic Engineering >

Thru-reflect-line (trl) calibration on multilayer substrate integrated waveguide (siw) for x-band frequency range / Cha Hong Ye

Thru-reflect-line (trl) calibration on multilayer substrate integrated waveguide (siw) for x-band frequency range_Cha Hong Ye_E3_2017_MYMY
Parameter S (S-parameter) adalah penting untuk dinilai untuk memastikan prototaip boleh direka mengikut spesifikasi. Pelbagai kaedah penentukuran telah digunakan untuk penganalisis rangkaian untuk mendapatkan parameter S, seperti pendek-buka-beban-terusan (SOLT) dan terusan-pantulan-bebanan (TRL). Substrat bersepadu pandu gelombang (SIW) menunjukkan kehilangan yang rendah, saiz padat, dan kemudahan untuk integrasi dengan litar planar. Dalam kajian ini, penentukuran MTRL dicadangkan untuk meramalkan lapisan tunggal dan pelbagai lapisan SIW. Parameter S bagi prototaip diukur oleh MTRL kit dicadangkan dan dibandingkan dengan kit komersial SOLT, dan disahkan oleh keputusan FE. Lima parameter reka bentuk yang berlainan bagi prototaip SIW lapisan tunggal dan satu pelbagai lapisan SIW dengan slot segi empat telah diukur dan dianalisis. Hasil perbandingan antara model MTRL, SOLT dan FE untuk satu lapisan SIW dibincangkan dan dianalisis. Penentukuran MTRL pada satu lapisan SIW menunjukkan sisihan 0% - 5.0% dari frekuensi pusat, jalur lebar operasi yang lebih besar dan kehilangan sisipan yang lebih dekat dengan model FE. Selain itu, persetujuan yang baik dicapai antara model FE dan keputusan percubaan menggunakan penentukuran MTRL untuk dwilapisan SIW dengan slot segi empat. Model dwiapisan SIW menunjukkan empat frekuensi resonan yang berbeza dengan kehilangan sisipan 2.71 dB. Pengukuran yang diperoleh menggunakan kaedah SOLT memaparkan tiga kekerapan resonans yang berbeza dengan kehilangan sisipan 3.41 dB. Sebaliknya, pengukuran yang diperoleh menggunakan penentukuran MTRL memaparkan empat frekuensi resonan yang berlainan dan kehilangan sisipan 2.87 dB. Berdasarkan penemuan ini, kalibrasi MTRL meramalkan lebih tepat berkaitan dengan SIW tunggal dan multi lapisan dengan kekerapan resonan yang hampir dan kehilangan sisipan yang rendah berbanding dengan kaedah SOLT. __________________________________________________________________________________ Scattering-parameters (S-parameters) are important to be evaluated in order to ascertain the hardware prototype can be designed according to the specifications. Various calibration methods have been applied to the network analyser to obtain the S-parameters, such as shortopen- load-thru (SOLT) and thru-reflect-line (TRL). Substrate integrated waveguide (SIW) demonstrates low loss, compact size, and ease for integration with the planar circuits. In this research, MTRL calibration is proposed to predict the single- and multilayer- SIW. The analytical modelling of MTRL calibration, and the FE models of the prototypes are discussed and simulated. The S-parameters, such as insertion loss, bandwidth, and resonant frequency, can be measured in the frequency range of 8.0 GHz – 13.0 GHz. The S-parameters of the prototype are measured by the proposed MTRL kits and compared with commercial SOLT kits, and validated by FE results. The comparison results between MTRL, SOLT and FE models for single layer SIW are discussed and analysed. MTRL calibration on single layer SIW shows deviation of 0 % - 5.0 % of centre frequency, larger operating bandwidth and closer insertion loss with respect to FE models. Moreover, a good agreement is achieved between the FE model and experimental results using MTRL calibration for double layer SIW with rectangular slot. A finite model of double layer SIW with rectangular slot shows four different resonant frequencies with 2.71 dB insertion loss. The measurement obtained using the SOLT method displays three different resonant frequencies with 3.41 dB insertion loss. In contrast, the measurement obtained using MTRL calibration displays four different resonant frequencies and 2.87 dB insertion loss. Based on these findings, MTRL calibration predicts more accurately pertaining to single- and multi- layer SIW with close resonant frequencies and low insertion loss as compared with that of the SOLT method.
Contributor(s):
Hong Ye Cha - Author
Primary Item Type:
Thesis
Identifiers:
Accession Number : 875008748
Language:
English
Subject Keywords:
Scattering; specifications; demonstrates
Sponsor - Description:
Pusat Pengajian Kejuruteraan Elektrik & Elektronik -
Originally created:
8/1/2017
Original Publication Date:
3/9/2020
Previously Published By:
Universiti Sains Malaysia
Place Of Publication:
School of Electrical & Electronic Engineering
Citation:
Extents:
Number of Pages - 156
License Grantor / Date Granted:
  / ( View License )
Date Deposited
2020-03-09 15:20:38.253
Submitter:
Mohamed Yunus Yusof

All Versions

Thumbnail Name Version Created Date
Thru-reflect-line (trl) calibration on multilayer substrate integrated waveguide (siw) for x-band frequency range / Cha Hong Ye1 2020-03-09 15:20:38.253