Миниатюрные СВЧ устройства с расширенными функциональными возможностями с применением многослойной керамической технологии

• Автор: Капитанова, Полина Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И СИМВОЛОВ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ДЛИННЫЕ ЛИНИИ С. ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ДИСПЕРСИЕЙ'И СВЧ УСТРОЙСТВА НА ИХ ОСНОВЕ

1.1. Длинные линии с положительной дисперсией

1.2. Длинные линии с отрицательной дисперсией:

1.3. Искусственные длинные линии с положительной и отрицательной дисперсией.

1.4. Композитные длинные линии

1.5. СВЧ устройства на основе композитных длинных линий

1.6. Выводы
ГЛАВА 2. МИНИАТЮРНЫЕ НАПРАВЛЕННЫЕ ОТВЕТВИТЕЛИ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО МНОГОСЛОЙНЫМ КЕРАМИЧЕСИМ ТЕХНОЛОГИЯМ
2.1. Эквивалентные схемы НО с использованием отрезков искусственных ЛОД на сосредоточенных элементах
2.2. Многослойные керамические технологии
2.3. Многослойная реализация миниатюрных квадратурных НО по сэндвич и КНТО технологиям
2.4. Многослойная реализация миниатюрных дифференциальных НО по сэндвич и КНТО технологиям
2.5. Сверхминиатюрный дифференциальный НО выполненный по многослойной КНТО технологии
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. ПЕРЕСТРАИВАЕМОЕ ГИБРИДНОЕ КОЛЬЦО
3.1 Перестраиваемые отрезки искусственных ЛПД и ЛОД
3.2 Принцип перестройки центральной частоты гибридного кольца на основе отрезков искусственных перестраиваемых ЛПД и ЛОД и оценка его характеристик
3.3 Эквивалентная схема и многослойная структура перестраиваемого гибридного кольца
3.4 Экспериментальное исследование характеристик перестраиваемого гибридного кольца
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ДВУХПОЛОСНЫЕ НАПРАВЛЕННЫЕ ОТВЕТВИТЕЛИ С
ПРОИЗВОЛЬНЫМИ ЦЕНТРАЛЬНЫМИ ЧАСТОТАМИ ПОЛОС ПРОПУСКАНИЯ
4.1. Принцип построения двухполосных НО с произвольными центральными частотами с использованием отрезков ЛОД
4.2. Двухполосный НО с центральными частотами полос пропускания Д0 = 0,9 ГГц и Д = 1,8 ГГц
4.3. Практическая реализация двухполосного шлейфного НО с центральными частотами Д> = 0,9 ГГц и Д = 1,8 ГГц
4.4. Практическая реализация двухполосного моста Уилкинсона с центральными частотами полос пропускания Д = 0,9 ГГц и Д = 1,8 ГГц
4.5. Выводы
ГЛАВА 5. ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ МНОГОПОЛОСНЫЕ СВЧ ФИЛЬТРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТРЕЗКОВ ЛОД
5.1. Многомодовый СВЧ резонатор на основе комбинации отрезков ЛПД и ЛОД
5.2. Двухмодовый резонатор с некратными резонансными частотами
5.3. Двухполосный полосно-пропускающий фильтр с некратными резонансными частотами
5.4. Перестраиваемый двухполосный полосно-пропускающий фильтр с некратными резонансными частотами
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК АВТОРСКИХ ПУБЛИКАЦИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ и символов
СВЧ - сверхвысокие частоты
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
ФЧХ - фазо-частотная характеристика
ЛПД - длинная линия с положительной дисперсией
ЛОД - длинная линия с отрицательной дисперсией
КНТО - керамика с низкой температурой обжига
ППФ - полосно-пропускающий фильтр
НО - направленный ответвитель
КСВН - коэффициент стоячей волны
ег - относительная диэлектрическая проницаемость и - электрическое напряжение, [В]
1 - электрический ток, [А]
2 - волновое сопротивление отрезка длинной линии, [Ом]
2ц - волновое сопротивление отрезка ЛПД, [Ом]
21 - волновое сопротивление отрезка ЛОД, [Ом] в - электрическая длина отрезка длинной линии, [Рад]
0К - электрическая длина отрезка ЛПД, [Рад] вь - электрическая длина отрезка ЛОД, [Рад]
/-частота, [ГГц]
со - угловая частота, [Рад-с]
X - длина волны, [м]
^ - длина волны в линии, [м]
С - емкость, [пФ]
Ь - индуктивность, [нГн]

Рисунок 2.1- Двухшлейфный НО (а) и кольцевой НО (б).
В этой главе рассмотрен более глобальный и прозрачный подход к синтезу эквивалентных схем НО на сосредоточенных элементах. В качестве устройств-прототипов выбраны шлейфный НО (Рис. 2.1.а) и гибридное кольцо (Рис. 2.1.6). Предлагаемый подход может быть эффективно применен и для разработки схем СВЧ фазовращателей, фильтров и других типов устройств изначально содержащих отрезки длинных линий.
Рассмотрим шлейфный НО и заменим в этом ответвителе отрезки длинных линий эквивалентными Т или П - ячейками на сосредоточенных элементах. При этом существует дополнительная степень свободы, если представить что в горизонтальных и/или вертикальных плечах устройства могут быть отрезки искусственных ЛОД. В этом случае существует большое количество комбинаций, некоторые из которых рассмотрены далее:
а) все отрезки линий в плечах шлейфного НО - отрезки ЛПД, эквивалентно представленные как симметричные П - ячейки на сосредоточенных элементах (Рис. 2. 2.а);
б) все отрезки линий в плечах шлейфного НО - отрезки ЛОД, эквивалентно представленные как симметричные П - ячейки на сосредоточенных элементах (Рис. 2. 2.6);
в) отрезки линий в горизонтальных плечах шлейфного НО - отрезки ЛПД, а вертикальные - отрезки ЛОД, эквивалентно представленные как П -ячейки на сосредоточенных элементах (Рис. 2. 2.в);