Исследование и разработка перестраиваемых СВЧ фильтров на основе сегнетоэлектрических конденсаторов

• Автор: Плескачев, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ГЛАВА 1. ПЛАНАРНЫЕ ПЕРЕСТРАИВАЕТЕ ФИЛЬТРЫ НА СЕГНЕТО- 9 ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЛЁНКАХ.

§1.1. Обоснование выбора сегнетоэлектрического кон- 9 денсатора, как управляющего элемента перестраиваемых СВЧ фильтров

§1.2. Свойства сегнетоэлектрических материалов

§1.3. Планарные сегнетоэлектрические конденсаторы

§1.4. Коммутационное качество перестраиваемых элемен- 26 тов. Оценка предельных характеристик перестраиваемых фильтров.

§1.5. Методы проектирования микрополосковых СВЧ 33 фильтров.

§1.6. Перестраиваемые фильтры и методы их проектиро- 43 вания.

§1.7. Выводы и постановка задачи

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ МИК- 52 РОПОПОСКОЕЫХ РЕЗОНАТОРОВ И ФИЛЬТРОВ НА ИХ ОСНОВЕ.

§2.1. Перестраиваемые резонаторы. Выбор структур,

пригодных для синтеза перестраиваемых фильтров.

§2.2. Свойства гребенчатого резонатора
§2.3. Свойства короткозамкнутого резонатора
§2.4. Свойства разомкнутого резонатора
§2.5. Расчёт коэффициента связи между резонаторами
• §2.6. Выбор оптимальной связи фильтра с входными це
пями.
§2.7. Условия сохранения постоянной ширины полосы
пропускания фильтра в процессе перестройки. §2.8. Выводы.

ГЛАВА 3. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ 104 ФИЛЬТРОВ.
§3.2. Исследование предельных характеристик фильтров 108 на короткозамкнутых и разомкнутых резонаторах.
§3.3. Оценка нелинейных свойств фильтров на коротко- 119 замкнутых и разомкнутых резонаторах.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ 132 ФИЛЬТРОВ.
§4.1. Измерение параметров сегнетоэлектрических плё
нок.
§4.2. Синтез перестраиваемых фильтров на короткозамк
нутых и разомкнутых резонаторах. Экспериментальные характеристики фильтров.
§4.3. Выводы
ЗАКЛИНЕНЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУШ
§3.1. Параметр качества перестраиваемого фильтра.

§3.4. Выводы.

Основное применение перестраиваемых фильтров связано с организацией канала связи, основанного на принципе частотного разделения нескольких каналов связи. Современные многоканальные телекоммуникационные системы получили широкое распространение благодаря тому, что позволяют большому числу абонентов поддерживать связь друг с другом или получать доступ к различным информационным службам, в том числе доступ к сети «1пбегпе1:». Такие системы базируются на использовании большого числа частотных информационных каналов. Каждый частотный канал может использоваться многими абонентами одновременно - это позволяют системы с временным разделением информационных сигналов в одном частотном канале. Таким образом, очевидны перспективы многоканальных телекоммуникационных систем, как надёжных многопользовательских систем связи.
Многоканальные системы связи требуют наличия фильтров, разделяющих частотные каналы, причём число этих фильтров равно числу частотных каналов, используемых такой системой. Каждый из этих фильтров нужно промоделировать, и, кроме того, отдельно изготовить и настроить. Сопряжение большого числа фильтров с фиксированной центральной частотой для формирования мультиплексера таюке является сложной задачей. Применение одного перестраиваемого фильтра с электронной перестройкой, диапазон перестройки которого перекрывает несколько полос пропускания неперестраиваемых фильтров, позволит значительно снизить массогабаритные показатели приёмника или передатчика многоканальной системы связи за счёт уменьшения числа фильтров.
В современных телекоммуникационных системах достаточно часто используются фильтры на основе плёнок высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) . Такие плёнки позволяют получать фильтры с уни-

Рис. 1 торах:
Управляющее
напряжение
Металлизация
Кварцевые
пластины

Регулярный Запредельный СЭ конденсатор
волновод волновод
(а)
ь - 3 И»в
(б)
.15. Перестраиваемый микрополосковый фильтр на СЭ конденса-а) - структура, б) - измеренные характеристики.