Progetto di un radar per misurazione di livello a 26GHz

The purpose of the thesis is to model directivity antenna at low cost for applications on level meters with technology radar in K bandwidth (26GHz) and optimization the microwave circuit of the instrument. The radar technology will join by ultrasonic technology already develop by SGM Lektra company. In the face of higher implementation costs compared to an ultrasonic instrument, a radar measurer offers considerable advantages not negligible that guarantee end user a reliable measurement in harsh conditions. The "PULSE" RADAR sistem, that is a RADAR with microwave pulse emission, agree the use of energy in the emission for a very limited time and consequently small current absorption. The use of the lens applied to the opening of the antenna allows to have a concentration and the displacement of the radiation beam of the antenna. In particular, it is realized via eletromagnetic simulator "FEKO" a dieletric lens (PTFE) asymetric profile for the deviation of the radiation field relative to the axis, with target of deviation to deviation of 15◦; checking the maintenance of the values of the radiation, compared to the antenna-free lens, in terms of gain and return loss. By the circuital simulator AWR MicrowaveOffice was also carried out an overall evaluation of a microwave circuit of impulsive feed for antennas at the 26GHz, with the optimization of the design of the microstrip filter, of the hybrid couple.

Lo scopo della tesi è quello di modellizzare un'antenna direttiva a basso costo per applicazioni su misuratori di livello con tecnologia radar in banda K (26 GHz) ed ottimizzare il circuito a microonde dello strumento stesso. La tecnologia radar si affiancherà alla tecnologia ultrasuoni già sviluppata dall'azienda SGM Lektra. A fronte di costi di realizzazione superiori rispetto ad uno strumento ad ultrasuoni, un misuratore RADAR offre dei vantaggi non trascurabili che garantiscono all'utente finale una misura affidabile in condizioni gravose. Il sistema "PULSE" RADAR, ovvero un radar ad emissioni di impulsi a microonde, consente di utilizzare energia nell'emissione per un tempo molto limitato e di conseguenza piccoli assorbimenti di corrente. L'utilizzo della lente applicata all'apertura dell'antenna permette di avere una concentrazione e spostamento del fascio di radiazione dell'antenna stessa. In particolare, si è realizzato tramite simulatore elettromagnetico "FEKO" una lente dielettrica (PTFE) a profilo asimmetrico per la deviazione del campo di radiazione rispetto all'asse, con obiettivo di deviazione pari a 15◦; verifica del mantenimento dei valori della radiazione, rispetto all'antenna priva di lente, in termini di guadagno e return loss. Mediante simulatore circuitale AWR MicrowaveOffice si è anche svolta una valutazione complessiva di un circuito a microonde di feed impulsivo per antenne a 26GHz, con ottimizzazione del design del filtro a microstrip, dell'accoppiatore ibrido.