Аналитические методы расчета и структурного анализа СВЧ устройств на основе теории цепей

• Автор: Чижов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 308 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ РАСЧЁТА СВЧ ЦЕПЕЙ

Введение

1.1. Метод расчёта несимметричных четырёхполюсников

1.1.1 Обоснование и разработка метода

1.1.2 Элементы матрицы рассеяния четырёхполюсников с различной

структурой

1.1.3 Проверка метода

1.1.4 Случай комплексных граничных условий

1.2. Методы расчёта симметричных цепей

1.2.1. Классический метод симметрично-несимметричного возбуждения
1.2.2. Модификация метода симметрично-несимметричного возбуждения
1.2.3. Симметричные каскадные четырёхполюсники
1.3. Определение элементов матрицы рассеяния и условий согласования симметричных СВЧ шестиполюсников
1.3.1. Постановка задачи
1.3.2. Элементы матрицы рассеяния и условия согласования
Заключение
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СИММЕТРИЧНЫХ СВЧ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К УСЛОВИЯМ СОГЛАСОВАНИЯ
Введение
2.1. Формулировка теоремы согласования
2.2. Анализ симметричных четырёхполюсников с различным составом элементного базиса
2.2.1. Диссипативные четырёхполюсники

2.2.2. Реактивные симметричные четырёхполюсники
2.2.3. Диссипативно-реактивные четырёхполюсники
2.3. Следствия теоремы согласования
Заключение
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ СОГЛАСОВАНИЯ НЕСИММЕТРИЧНЫХ СВЧ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКОВ
Введение
3.1. Формулировка теоремы согласования несимметричных цепей
3.2. Диссипативные несимметричные четырёхполюсники
3.3. Реактивные несимметричные четырёхполюсники
3.3.1 .Вещественные граничные условия
3.3.2.Комплексные граничные условия
Заключение
ГЛАВА 4. РАСЧЁТ ЦЕПЕЙ СОГЛАСОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАСКАДНЫХ СВЧ УСИЛИТЕЛЕЙ
Введение
4.1. Расчёт параметров согласующих цепей
4.2. Проектирование каскадного СВЧ усилителя
Заключение
ГЛАВА 5. УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ АМПЛИТУДОЙ И ФАЗОЙ
Введение
5.1. СВЧ выключатели в монолитно-интегральном исполнении
5.2. СВЧ аттенюаторы в монолитно-интегральном исполнении
5.2.1. Рекомендации по выбору схемотехнического решения дискретного аттенюатора в монолитно-интегральном исполнении
5.2.2. Результаты проектирования и экспериментальных исследований дискретных аттенюаторов на сосредоточенных элементах
5.3. Широкополосные дискретные фазовращатели
Заключение
ГЛАВА 6. ПАССИВНЫЕ ДЕЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НА СВЯЗАННЫХ ОТРЕЗКАХ ДЛИННЫХ ЛИНИЙ
Введение
6.1. Модификация делителя мощности Вилкинсона со связью между каналами деления
6.2. Расширение полосы пропускания модифицированного делителя мощности
6.3. Делитель мощности со связью внутри каналов деления
Заключение
ГЛАВА 7. РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОДУЛЕЙ СВЧ ДИАПАЗОНА
Введение
7.1. Приёмные модули трёхлучевой РЛС с ФАР в гибридно-интегральном исполнении
7.1.1. Модуль первичного приёмного канала
7.1.2. Модуль ПИК подавления боковых лепестков

, _(1-511)(1+22)+ад2 » (1-522)(1-5п)-ад2’
(1.6)
! _ (1 + 5П)(1 + 6'22)
хз /1,0 /1 О Л і О О
(1 + 511)(1-5'22) + ад2 '
(1.7)
В формулах (1.4), (1.5) входные сопротивления в режиме холостого хода и короткого замыкания нормированы к сопротивлению генератора Ът, а в формулах (1.6), (1.7) - к сопротивлению нагрузки
С учётом того, что рассматриваются обратимые четырёхполюсники (т.е. Бг! = Э 12) из соотношений (1.4 - 1.7) могут быть получены выражения для элементов матрицы рассеяния. Эти выражения записаны в терминах входных сопротивлений четырёхполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания по референсным плоскостям 1 - I1 и 2 - 21 определены при прямой и обратной передаче СВЧ сигнала. Опуская промежуточные алгебраические преобразования (см. Приложение 1), из (1.4 - 1.7) запишем выражения для искомых элементов матрицы рассеяния (1.1):
Следовательно, чтобы определить элементы матрицы рассеяния несимметричного четырёхполюсника при вещественных граничных условиях, необходимо найти четыре комплексных числа. Два из этих чисел являются входными сопротивлениями четырёхполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания со стороны нагрузки, а оставшиеся два - аналогичными сопротивлениями, но уже со стороны генератора. Таким образом, суть предложенного метода расчёта элементов матрицы рассеяния несимметричного пассивного, линейного и обратимого СВЧ четырёхполюсника заключается в определении его входных сопротивлений в режимах холостого хода и короткого замыкания со стороны нагрузки и генератора.
5 _ -1) + гв -1 _ 2д(ги -1) + 2р(2д -1)
11 2І(гкз+)+гіа+і
(1.8)
-і)+г'„ -і = -о+г -і)
22 г„(ґ„+і)+гІ+і 2„г1„(гІ+ї)+г1в(г'а+і)’
(1.9)
(1.10)