Разработка и исследование алгоритмов расчета широкополосных согласующих устройств

• Автор: Гончаров, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ методов расчета существующих схем согласующих
устройств
1.1 Общие замечания
1.2 Общая теория анализа основных характеристик согласующих
устройств
1.3 Обзор методов анализа и конструктивных исполнений
согласующих устройств
1.4. Выводы
2 Исследование характеристик широкополосных согласующих
устройств
2.1 Общие замечания
2.2 Разработка методов расчета и анализа основных характеристик
широкополосных согласующих устройств различных конструктивных исполнений
2.3 Погрешности преобразования матричного анализа
2.4 Выводы
3 Разработка методов расчета и анализа основных характеристик
широкополосных согласующих устройств с использованием ферритов
3.1 Общие замечания
3.2 Электромагнитные параметры ферромагнитных материалов в
переменных синусоидальных нолях
3.3 Анализ двухсекционного трансформатора с использованием
феррита
3.4 Выводы
4 Экспериментальные исследования широкополосных 75 согласующих устройств
4.1 Общие замечания
4.2 Моделирование широкополосных согласующих устройств
4.3 Экспериментальные исследования погрешностей матричного
анализа
4.4 Методика выбора конструктивного исполнения 128 широкополосных согласующих устройств
4.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение № 1 Акт внедрения результатов работы в ОАО
Корпорация «Электросигнал»
Приложение № 2 Акт внедрения результатов работы в учебный 140 процесс СибГУТИ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Тенденцией развития современных полупроводниковых приемопередающих устройств является непрерывное продвижение в область высоких частот, повышение требований к уровню преобразуемой мощности, ширине полосы рабочих частот, надежности и технологичности при одновременном уменьшении веса и габаритов. Этому в значительной степени способствует прогресс твердотельных технологий, который привел к созданию новых типов электронных приборов, и к возможности проектирования новых схем и систем в интегральном и полупроводниковом исполнении. При этом проектирование и анализ разрабатываемых интегральных схем, работающих в области высоких частот, а также устройств и систем на их основе, неизбежно должны быть более детальными и точными. Этот фактор, а также необходимость учета значительного числа других факторов, обусловленных спецификой СВЧ - диапазона, порождают проблему разработки единых методологических и математических основ эффективного и качественного проектирования с использованием современных САПР.
Важной частью общей проблемы разработки современных полупроводниковых приёмопередающих устройств является проблема широкополосного согласования произвольных импедансов источника сигнала и его нагрузки. Решение этой проблемы представляет большую практическую значимость, так как позволяет обеспечить оптимальное построение широкополосных приёмо-передающих трактов на этапе проектирования, за счёт наилучшего построения и использования внутренней структуры устройств.
Активные исследования в области проектирования широкополосных согласующих устройств ведутся, начиная с 70 -х годов 20 столетия, как в нашей стране, так и зарубежом. Были получены различные варианты конструктивного исполнения таких устройств, а также методы их анализа.
Фундаментальный вклад в теорию анализа и расчета согласующих устройств внесли советские, российские и зарубежные ученые, среди ко-

2-=-=. (2.49)
РаХР,
Если на поверхности входов и выходов заданы амплитудные функции напряженности электрического поля, то амплитудные функции магнитного поля будут связаны с ними системой уравнений:
(1 = };,гЛ + }>2, (2.50)
г'2 = У21к1 + У22и1 (2.51)
или в матричном виде
[/] = [У] * [Щ, (2.52)

(2.53)

'1 ‘22
Матрицу У будем называть матрицей проводимости. Элемент матрицы У12 числено равен амплитудной функции поперечной составляющей напряжённости магнитного поля в плоскости плеча входа, когда в плоскости плеча выхода возбуждено электрическое поле, амплитудное значение которого равно единице. Таким образом, элементы матрицы проводимости можно назвать сопротивлениями короткого замыкания, т.е. проводимостями, измеряемыми при условии, когда во всех плоскостях кроме одной созданы короткие замыкания.
После некоторых преобразований получим значения У матрицы секции связанных микрополосковых линий связи - У2вес:
72 вес,

ір . , а
728ес|2

2ір' їірл
(2.54)
(2.55)