Исследование особенностей коэффициентов связи микрополосковых резонаторов в конструкциях полосно-пропускающих фильтров

• Автор: Сержантов, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 131 с. : ил

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И СИМВОЛОВ

ГЛАВА I. Микрополосковые линии передачи и особенности взаимодействия структур на их основе

§1.1 Основные характеристики микрополосковых линий и резонаторов на их основе

§1.2 Использование особенностей взаимодействия микрополосковых

структур в конструировании СВЧ устройств

§ 1.3 Коэффициент связи микрополосковых резонаторов

§ 1.4 Частотно-зависимые коэффициенты связи микрополосковых резонаторов

ГЛАВА II Особенности коэффициентов связи регулярных микрополосковых резонаторов

§2.1 Используемая методика расчета частотных характеристик

§ 2.2 Модифицированный энергетический метод расчета частотнозависимых коэффициентов связи микрополосковых резонаторов

§ 2.3 Расчет коэффициентов связи регулярных микрополосковых резонаторов

§ 2.4 Анализ и экспериментальное подтверждение полученных результатов
§2.5 Выводы

Глава III Исследование коэффициентов связи шпильковых микрополосковых резонаторов
§3.1 Частотно-зависимые коэффициенты связи шпильковых микрополосковых резонаторов
§ 3.2 Анализ и экспериментальное подтверждение полученных результатов
§3.3 Выводы
ГЛАВА IV Особенности коэффициентов связи микрополосковых четвертьволновых резонаторов
§4.1 Модель и метод расчета
§4.2 Основные результаты исследований
§4.3 Выводы
ГЛАВА V Коэффициенты связи двухмодовых микрополосковых четвертьволновых резонаторов
§5.1 Широкополосные фильтры на основе двухмодовых четвертьволновых МПР
§ 5.2 Частотно-зависимые коэффициенты связи двухмодовых четвертьволновых МПР
§ 5.3 Особенности фазо-частотных характеристик фильтров на основе
двухмодовых четвертьволновых МПР
§5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И СИМВОЛОВ
ЧСУ - частотно-селективное устройство СВЧ - Сверхвысокочастотный МПР - микрополосковый резонатор СВС - скачок волнового сопротивления МПФ - микрополосковый фильтр МП Л - микрополосковая линия ППФ - полосно-пропускающий фильтр АЧХ - амплитудно-частотная характеристика ФЧХ - фазо-частотная характеристика ГВЗ - групповое время запаздывания, [сек] е - диэлектрическая проницаемость, [б/р]
/ - частота, [Гц] еэф - эффективная диэлектрическая проницаемость МГГЛ, [б/р]
с1 - толщина подложки, [мм]
в> - ширина проводящей полоски МПЛ, [мм]
и - электрическое напряжение, [В]
/ электрический ток, [А]
Я - волновое сопротивление, [Ом]
Я - ддина волны, [м] в - электрическая длина проводника, [Рад]
<2о - собственная добротность первой моды колебания МПР, [б/р] t - время, [сек] а - круговая частота, [Гц]
кф - частотно-зависимый коэффициент полной связи МПР, [б/р]
к1ф - частотно-зависимый коэффициент индуктивной связи МПР, [б/р]
ксф - частотно-зависимый коэффициент емкостной связи МПР, [б/р]
Ь,Ьп - погонные собственная и взаимная индуктивность связанных МПЛ, [Гн/м]
С и С2 - погонные собственная и взаимная емкость связанных МПЛ, [Ф/м]
£’ь Ес - энергии магнитного и электрического поля запасаемые МПР, [Дж]
/,, Ьф - АЧХ прямых потерь МПФ, [дБ]
К, И(£) - АЧХ обратных потерь МПФ, [дБ]
/о - центральная частота полосы пропускания ППФ, [Гц]
Дфуфо - относительная ширина полосы пропускания по уровню-3дБ от уровня минимальных потерь, [%]

того, решение системы позволяет определить амплитуды любых волн на любом регулярном отрезке МПЛ, а по амплитудам вычислить ток и напряжение в любой точке любого проводника.
В качестве примера напишем уравнения, отвечающие точке соединения двух проводников, одним из которых является входная линия с волновым сопротивлением Ъо. Эта точка на рис. 2.1 помечена буквой А. Начнем с уравнения для токов. Входящими токами являются токи падающей и отраженной волны во входной линии, а также токи волны одного и волны противоположного направления в верхнем проводнике (/ = 1) отрезка МПЛ, расположенного слева от точки соединения. Выходящими токами являются токи волн обоих направлений верхнего отрезка МПЛ, расположенного справа от точки соединения. Поэтому уравнение для токов с учетом (2.2) имеет вид:
lnad + Хх]+1п[х2еЛ'1 + Хъе~'к'1-1хх[ХА +2Г5]=0, (2.5)
где Ь - длина отрезка связанных линий, расположенного слева от точки А. Первое уравнение для напряжений получаются из равенства напряжений на проводниках (г = 1) левого и правого отрезков МПЛ, соединяющихся в точке А:
Щ1 [х2е‘к]Г - Х3ечк'Ь - 1/х х [хА - Х5 ] = 0, (2-6)
Второе уравнение для напряжений получается из равенства напряжений на входной линии и на проводнике отрезка МПЛ, расположенного справа от точки
г,[/_й-т,]-£/||[х4-т,] = о. (27)
После того как будут записаны уравнения для всех точек соединения проводников отрезков связанных МПЛ в анализируемой секции, полученная система линейных уравнений с комплексными коэффициентами решается численным методом Гаусса [64].