Victor Fouad Hanna

Theoretical of and Experimental Investigation Finline Discontinuities

The dominant and the first-five higher order modes in a unilateral finline are precisely described from a thorough spectral-domain approach. Then, using the modal analysis, coupling coefficients between eigenmodes at a discontinuity that have to be introduced into the scattering matrix formulation are directly computed in the spectral-domain, and, consequently, the equivalent circuit parameters of the discontinuity are determined. Finafly, finline discontinuities often used for impedance transformation are investigated and a good agreement between theoretical and experimental results is reported.

Analysis of coplanar waveguide radiating end effects using the integral equation technique

An integral equation technique solved by the moment method associated with the single one-port model is used to analyze radiating end effects of coplanar waveguides (CPWs). This analysis has the advantage of being performed in the space domain, which allows the electric and magnetic field distributions in the whole space to be determined directly without the use of an inverse Fourier transform. An experimental method is given for the measurement of the reactance of a CPW short circuit end that allows its radiation resistance to be determined. It is shown that this resistance increases with frequency. Two examples of calculated results that give the electric field distribution in the two slots are given. The first one represents a CPW mode (odd mode), while the second represent an even coupled slots mode. The normalized reactance obtained by the present theory is compared with previously obtained measurements. The comparison shows a very good agreement. The results of a comparative study of the short-end equivalent impedance for a slotline and a CPW having the same slot width operating once in the odd mode (coplanar mode) and another time in the even mode are given. The results clearly show that the CPW operating in the odd mode has very low radiation properties when compared with the slotline and coupled slotlines operating in the even mode. >

Exact Calculation of Scattering Parameters of the Coplanar-Slot Transition in Unilateral Finline Technology

The dominant and higher order modes, in both a unilateral finline and coupled unilateral finlines in the even and odd modes, are accurately described from a thorough spectral-domain approach. Then, coupling coefficients between eigenmodes at a coplanar-slot transition in unilateral finline technology, which are to be used in the generalized scattering matrix formulation, are directly computed in the spectral domain. Scattering parameters of the dominant mode in the Ka -band are presented for both even- and odd-mode excitation of the coupled unilateral finlines.

Analyse des coupleurs directifs coplanaires

AnalyseDes formules analytiques simples sont obtenues par la méthode des transformations conformes pour permettre la détermination des paramètres du coupleur directif coplanaire (impédance caractéristique et permittivité effective relative pour les modes pair et impair). Les auteurs ont réalisé, par photogravure, deux coupleurs directifs coplanaires sur des substrats d’alumine. Les résultats obtenus valident les calculs théoriques.AbstractConformai mapping techniques are used to give design information for coplanar directional couplers with finite or infinite substrate thickness. These calculations lead to analytic closed-form expressions for the coupler parameters (characteristic impedance and, even and odd-mode phase propagation velocities). Experimental results on two coplanar directional couplers are in good agreement with theoretical calculations.

Analyse de discontinuitiés rayonnantes sur ligne microruban au moyen d’équations intégrates

ResumeUne technique d’équations intégrates résolues par la méthode des moments associée à un modèle simple de multipôle et destinée à l’analyse des discontinuités rayonnantes dans les circuits microondes est présentée. Les résultats obtenus sur une coupure transversale d’une ligne microruban sont confrontés à ceux d’Hammerstad référence de la plupart des simulateurs commerciaux.AbstractAn integral equations technique solved by the moment method associated with the simple multiport model is used to analyse radiating open discontinuities in microwave circuits. Results obtained on a microstrip gap discontinuity are compared with those given by Hammerstad’s which are utilised in almost commercial cad software.

Analyse de Circuits Passifs en Technologie Microruban Suspendu

RésuméEn utilisant la méthode de raccordement modal, associée à ľapproche dans le domaine spectral, on caractérise des discontinuités uniaxiales élémentaires et complexes en technologie microruban suspendu. Des schémas équivalents décrivent les discontinuités élémentaires et peuvent servir ultérieurement dans une base de données en vue de ľutilisation en cao hyperfréquence. On a conçu et réalisé un coupleur et des résonateurs fonctionnant vers 30 GHz en technologie microruban suspendu sur du Duroïd. Des vérifications expérimentales valident les calculs. En utilisant la technique des équations intégrales avec résolution par la méthode des moments, on caractérise des jonctions multiaxiales dans la même technologie. La méthode est appliquée à des jonctions de forme complexe tel qu’un coude, un té ou un méandre. Pour cette méthode, on observe aussi un bon accord entre la théorie et ľexpérience.AbstractSimple and complex suspended stripline uniaxial discontinuities are precisely characterized using the modal analysis combined with the spectral domain approach. Frequency dependent equivalent circuits for the studied discontinuities are derived. They can be used as data base for microwave cad programs. A directional coupler and different resonators are realized in this suspended stripline technology using the results of this study. Experimental performance of these components validates our theoretical results. An integral equations technique solved by the method of moments is used to characterize suspended stripline multiaxial junctions. Examples of the results are given for a bend, a T or a meander. A good agreement is observed between theoretical results and experimental ones.

Analyse de la transition microruban-microfente au moyen d’équations intégrales

RésuméLe couplage électromagnétique entre la ligne microruban et la ligne microfente est analysé à partir d’une technique d’équations intégrates associée à un modèle simple de multipôle. Les résultats obtenus sur la transition microruban-microfente et sur le doublet microfente alimenté par ligne microruban, sont confrontés aux mesures expérimentales.AbstractAn integral equation technique solved by the moment method associated with the simple multiport model is used to analyse the electromagnetic coupling in a slotline-microstrip transition. Results obtained on the transition as well as on a slotline dipole excited by a microstrip line are compared with those obtained experimentally.

Coupleur directif en technologie ligne microruban suspendu dans le domaine millimétrique

RésuméCet article a pour objet l’etude des lignes couplées en technologie ligne microruban suspendu (LMS) en utilisant la méthode d’approche spectrale. Les caractéristiques de dispersion des deux modes propagés pair et impair sont établies puis sont utilisées pour déterminer la variation de l’impédance caractéristique de ces deux modes, calculée selon la definition puissance-courant. On évalue ainsi la variation du facteur de couplage et l’ impédance caractéristique du coupleur que l’ on peut réaliser. Des courbes de conception, en utilisant le duroïd et la silice comme substrat, sont données.AbstractThis paper presents a rigorous analysis of coupled suspended striplines(css’s) using the spectral-domain approach. The dispersion characteristics are calculated for the two independent normal modes of excitation. The characteristic impedance of each of these two modes is also evaluated. Design curves are presented for directional couplers formed from coupled suspended striplines using quartz and duroïd as substrates.

Rayonnement parasite des terminaisons court-circuitées en ligne microfente et en guide d'onde coplanaire

RésuméLe rayonnement parasite des terminaisons court-circuitées en ligne microfente et en guide d’onde coplanaire est analysé rigoureusement à partir d’une technique d’équations intégrales associée à un modèle simple de doublet. Ce rayonnement est représenté quantitativement par une résistance à laquelle on accède par la mesure globale de l’impédance normalisée de la terminaison. Les résultats théoriques obtenus sont confrontés aux mesures pour des substrats diélectriques variés.AbstractAn integral equations technique solved by the moment method associated with simple one-port model is used to analyse parasitic radiation of short circuit terminations of slotlines and coplanar waveguides. This parasitic effect is represented by a frequency-dependent normalized resistance. Theoretical results are compared to experimental ones for substrates with several dielectric constants.

Mélangeur équilibré dans la bande de 26,5 à 40 GHz en technologie de la ligne à ailettes

RésuméLa technologie de la ligne à ailettes a été utilisée pour réaliser un melangeur équilibré fonctionnant dans une bandeRf de 2,5 GHz autour de 28,5 GHz avec une fréquence intermédiate de 3,75 GHz. La performance des elements essentiels du circuit du mélangeur est présentée. Dans cette bande, le mélangeur présente des pertes de conversion de 5,8 ± 0,8 dB. Le mélangeur est accordable au moyen de deux court-circuits mobiles. Mots clés : Mélangeur hyperfréquence, Ligne ailette, Jonction hybride, Té hyperfréquence, Perte insertion, Perte conversion.AbstractThe fin line technique has been used in a balanced 27.25–29.75 GHz mixer with a 3.75 GHz intermediate frequency. The performance of essential mixer circuits elements is presented. The mixer has an available conversion loss of 5.8 ± 0.8 dB. The mixer is tunable by variable shorts.