Исследование и оптимизация варакторно перестраиваемых резонаторов и фильтров с фиксированной полосой пропускания

• Автор: Лукьянец, Роман Леонидович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 181 с. : ил

Оглавление

Введение
Глава 1. Принципы построения электрически перестраиваемых резонаторов и фильтров СВЧ диапазона

1.1. Основные требования к перестраиваемым резонаторам и фильтрам СВЧ диапазона

1.2. Способы электрической перестройки центральной частоты резонаторов и фильтров СВЧ диапазона
1.3. Резонансные устройства СВЧ диапазона с варактором в качестве элемента перестройки

1.3.1. Перестраиваемые резонаторы в схемах СВЧ фильтров.

1.3.2. Перестраиваемые резонаторы в схемах генераторов, управляемых напряжением

1.4. Выводы по первой главе

Глава 2. Анализ перестраиваемых резонаторов на основе регулярных

2.1. Краткая характеристика и некоторые особенности варактор-ных диодов в диапазоне СВЧ
2.2. Аналитическая модель регулярного МПЛ резонатора, перестраиваемого варактором
2.3. Анализ условий резонанса симметричного ОМПЛ резонатора, перестраиваемого варактором
2.4. Сравнение различных конфигураций перестраиваемых ОМПЛ резонаторов
2.5. Аналитическая модель симметричного ОМПЛ резонатора, перестраиваемого двумя варакторами
2.6. Анализ условий резонанса симметричного перестраиваемого Д-ОМПЛ резонатора
2.7. Влияние разброса параметров варакторов на характеристику коэффициента передачи в Д-ОМПЛ резонаторе
2.8. Выводы по второй главе
Глава 3. Анализ перестраиваемых резонаторов на основе нерегулярных

3.1. Аналитическая модель ступенчатого МПЛ резонатора, перестраиваемого варактором в центре
3.2. Анализ условий резонанса С-МПЛ резонатора, перестраиваемого варактором
3.3. Аналитическая модель ступенчатого МПЛ резонатора, перестраиваемого двумя варакторами
3.4. Анализ условий резонанса симметричного перестраиваемо-
, го СД-МПЛ резонатора
3.5. Влияние разброса параметров варакторов на коэффициент передачи в СД-МПЛ резонаторе
3.6. Выводы по третьей главе
Глава 4. Перестраиваемые резонаторы и фильтры с постоянной абсолютной полосой пропускания
4.1. Перестраиваемый фильтр второго порядка с постоянной абсолютной полосой пропускания
4.1.1. Выбор базовой конфигурации резонатора
4.1.2. Стабилизация абсолютной полосы пропускания
4.1.3. Перестраиваемый фильтр второго порядка с постоянной абсолютной полосой пропускания
4.1.4. Влияние разброса параметров варакторов на характеристику коэффициента передачи в двухрезонаторном ВПФ на базе С-МПЛ резонаторов
4.2. Активный четырёхрезонаторный ВПФ с постоянной абсолютной полосой пропускания
4.2.1. Требования к коэффициенту усиления активного элемента в диапазоне перестройки фильтра
4.2.2. Проектирование корректирующей цепи между пассивной частью перестраиваемого фильтра и усилительным элементом
4.2.3. Проектирование цепей питания активного перестраиваемого фильтра
4.2.4. Активный перестраиваемый фильтр 4-го порядка с элементами стабилизации ширины полосы пропускания при перестройке
4.3. Выводы по четвёртой главе

Глава 5. Результаты экспериментальной проверки перестраиваемых резонаторов и фильтров
5.1. Перестраиваемые МПЛ резонаторы
5.1.1. С-МПЛ резонатор с элементом связи L-типа
5.1.2. СД-МПЛ резонатор
5.2. Двух резонаторный пассивный ВПФ на базе С-МГШ резонаторов с одним варактором в центре
5.3. Активный четырех резонаторный ВПФ с постоянной абсолютной полосой пропускания
5.4. Особенности работы варакторно перестраиваемых фильтров на повышенном уровне мощности
5.5. Влияние температуры на характеристики активного варакторно перестраиваемого четырёх резонаторного фильтра
5.6. Практические рекомендации для проектирования ВПФ
5.6.1. Проектирование ВПР
5.6.2. Проектирование двухзвенного ВПФ
5.6.3. Проектирование четырех резонаторного ВПФ
5.7. Выводы по пятой главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Для оценки управляющих свойств варакторов применяют коэффициент перекрытия по ёмкости, максимальное значение которого:
и максимальному управляющим напряжениям [9].
Предельно допустимая непрерывная СВЧ мощность Ртах обычно определяется электрическим пробоем варактора, однако при работе в управляющем режиме Ртах значительно меньше и определяется нелинейными искажениями, которые незначительны при условии:
где ит - амплитуда напряжения СВЧ сигнала; їіт;п - минимальное запирающее напряжение; <рк - контактная разность потенциалов р-п-перехода. Более подробно влияние нелинейного поведения варактора на характеристики перестраиваемого фильтра будут рассмотрены в пятой главе.
2.2. Аналитическая модель резонатора, перестраиваемого варактором на базе регулярной МПЛ
Для анализа СВЧ цепей удобно использовать матричную модель представления схемы. Регулярный (однородный) микрополосковый (ОМПЛ) резонатор может быть представлен в виде каскадного соединения нескольких четырёхполюсников. Анализ таких схем особенно удобен, если составляющие четырёхполюсники описываются АВСБ параметрами [2]. Зная [А] матрицу всего резонатора, легко определить общие характеристики, необходимые для дальнейшего анализа схем, такие как коэффициенты передачи и отражения.
Рассмотрим аналитическую модель идеализированного перестраиваемого ОМПЛ резонатора, в которой не учитываются потери в линии передачи, элементах связи и варакторе. Такое упрощение допустимо на этапе сравнительного анализа резонансных условий различных конфигураций МПЛ резонаторов, так как выявляет сущность и особенности явлений в перестраиваемых ОМПЛ резонаторах. При проектировании и оптимизации перестраиваемых пассивных

(2.4)
где: С(17Ж1П), С(итах) - ёмкости р-и-переходов, соответствующие минимальному
и <0.5(<р. +и . )
т V «г к пип /
(2.5)