Микроэлектронные СВЧ-устройства на высокотемпературных сверхпроводниках и искусственных длинных линиях с отрицательной частотной дисперсией

• Автор: Холодняк, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 280 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВЕРХПРОВОДНИКИ И
МЕТАМАТЕРИАЛЫ В ТЕХНИКЕ СВЧ
1.1. СВЧ-устройства на высокотемпературных сверхпроводниках
1.1.1. Узкополосные сверхпроводниковые фильтры с высокой частотной избирательностью и низкими вносимыми потерями
1.1.2. Применение планарных сверхпроводниковых СВЧ-фильтров в базовых станциях сотовой связи
1.1.3. Планарные сверхпроводниковые диаграммо-образующие матрицы
1.1.4. Направленные ответвители с переходным ослаблением 0 дБ в качестве однослойных пересечений двух потоков мощности
1.1.5. Проблемы и перспективы СВЧ-устройств на
основе ВТСП
1.2. Особенности разработки планарных СВЧ-устройств
на ВТСП
1.2.1. Феноменологическая модель поверхностного импеданса ВТСП
1.2.2. Сапфир в качестве подложки для СВЧ-устройств
на пленках YBCO
1.2.3. Температурная зависимость диэлектрических свойств сапфировой подложки

1.2.4. Характеристики сверхпроводниковой МПЛ на подложке из сапфира
1.2.5. Эквивалентная изотропная диэлектрическая проницаемость сапфировой подложки
1.3. Применение метаматериалов для создания СВЧ-устройств с нетрадиционными свойствами
1.3.1. Метаматериалы и их свойства
1.3.2. Искусственные длинные линии с отрицательной частотной дисперсией как одномерный случай метаматериалов
1.3.3. Отличие искусственных длинных линий от фильтров
1.3.4. Реализация СВЧ-устройств на искусственных длинных линиях с отрицательной частотной дисперсией
1.4. Постановка задачи
ГЛАВА 2. СВЯЗАННЫЕ СВЕРХПРОВОДНЖОВЫЕ МИКРОПСЛОСКОВЫЕ ЛИНИИ
НА АНИЗОТРОПНОЙ ПОДЛОЖКЕ ИЗ САПФИРА
2.1. Концепция эквивалентной изотропной диэлектрической проницаемости для связанных МПЛ на анизотропной подложке из сапфира
2.2. Эффективная диэлектрическая проницаемость и
волновое сопротивление связанных МПЛ на сапфире
2.3. Распределение тока, поверхностный импеданс и затухание электромагнитной волны в сверхпроводниковых связанных МПЛ
2.4. Исследование полуволновых резонаторов на связанных сверхпроводниковых МПЛ на подложке из сапфира
2.5. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПЛАНАРНЫЕ СВЧ-УСТРОЙСТВА НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ
СВЕРХПРОВОДНИКАХ
3.1. Проектирование сверхпроводниковых фильтров без
дополнительной подстройки
3.1.1. Извлечение параметров модели поверхностного импеданса пленки ВТСП из экспериментальных амплитудно-частотных характеристик резонаторов и фильтров
3.1.2. Исследование чувствительности узкополосного ВТСП-фильтра к разбросу физических и геометрических параметров
3.1.3. Методика проектирования сверхпроводниковых фильтров без подстройки
3.2. Исследование и разработка узкополосных фильтров на
ВТСП
3.2.1. Сверхпроводниковый фильтр на анизотропной подложке из сапфира г-среза
3.2.2. Сверхпроводниковый фильтр для базовой
станции сотовой связи
3.3. Исследование и разработка направленных ответвителей
с переходным ослаблением 0 дБ
3.3.1. Анализ направленного ответвителя с переходным ослаблением 0 дБ типа "окно" методом синфазно-противофазного возбуждения
3.3.2. Исследование влияния неоднородностей структуры на характеристики направленного ответвителя с переходным ослаблением 0 дБ
типа "окно"
3.3.3. Экспериментальное исследование направленных

Рис. 1.5. Типовая реализация планарной матрицы Батлера 4x4 [43].