Моделирование, анализ и параметрический синтез широкополостных фазовращающих пленочных RC-элементов с распределенными параметрами

• Автор: Камалетдинов, Алмаз Гависович
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния вопросов проектирования широкополосных фазовращателей
1.1.Широкополосные фазовращатели на основе элементов с сосредоточенными параметрами
1.1.1 .Широкополосные фазовращатели на фазовых контурах
в элементном базисе ЬС и ШХ
1.1.2 .Широкополосные фазовращатели на фазовых контурах
в элементном базисе КС
1.2.Широкополосные фазовращатели на КС-элементах с распределенными параметрами
1.3.Методы анализа ЛС-элементов с распределенными параметрами
1.3.1.Методы физического моделирования. Дискретная и аналоговая модели
1.3.2.Методы математического моделирования
1.4.Выводы. Постановка задачи исследования
Глава 2. Разработка математической модели и выбор базовой
конструкции ЛС-элемента с распределенными параметрами
2.1.Классификация ЛС-элементов с распределенными параметрами и выбор базового варианта элемента
2.2.Матемагическое моделирование базового варианта ЛС-элементас распределенными параметрами
2.2.1 .Постановка задачи моделирования
2.2.2.Построение математической модели ЛС-злемента
с распределенными параметрами методом разделения переменных
2.2.3.Разработка математической модели методом конечных элементов

2.2.3.1.Одномерная задача
2.2.3.2.Двумерная задача
2.3.Выбор базовой конструкции ЛС-элемента с распределенными параметрами
2.4.Точность математической модели
2,5.Экспериментальная проверка точности математической
модели
2.5.1.Экспериментальная проверка точности математической модели при помощи дискретной физической модели ЛС-элемента с распределенными параметрами
2.5.2. Экспериме нтал ьн ая проверка точности математической модели при помощи непрерывной физической модели ЛС-элемента с распределенными параметрами
2.6.Выводы
Глава 3. Исследование влияния конструктивно-технологических факторов на частотные характеристики базовой конструкции ЛС-элемента с распределенными параметрами
3.1.Исследование влияния геометрических параметров контактных площадок
3.2.Исследование влияния коэффициента формы
3.3.Исследование влияния площади перекрытия резистивного и проводящего слоев
3.4.Исследование влияния конструктивных параметров второй контактной площадки
3.4.1 .Исследование влияния длины разреза от левого края контактной площадки
3.4.2.Исследование влияния длины разреза от правого края контактной площадки
ЗАЗ.Исследование влияния длины разреза в центре контакт-
ной площадки
3.4.4.Исследование влияния одновременного воздействия всех конструктивных параметров второго электрода на частотные характеристики широкополосного фазовращателя
3.5. Выводы
Глава 4. Синтез широкополосного фазовращателя на основе ЛС-
элемента с распределенными параметрами со смежным расположением контактных площадок
4.1.Формулировка задачи синтеза
4.2.Получение уравнения регрессии фазового сдвига широкополосного фазовращателя <р = /(Ъг,хз)
4.2.1.Уравнение регрессии фазового сдвига при фиксированной частоте
4.2.2.Уравнение регрессии фазового сдвига в диапазоне рабочих частот
4.2.3.Общее уравнение регрессии фазового сдвига
4.3.Синтез широкополосного фазовращателя с заданными параметрами
4.3.1 .Определение подмножества вектора конструктивных параметров, обеспечивающего заданный постоянный фазовый сдвиг
4.3.2.Определение подмножества вектора конструктивных параметров, обеспечивающего максимальный диапазон частот постоянства фазового сдвига
4.5.Вывод ы
Глава 5.Пример синтеза широкополосного фазовращателя
5.1.Пример синтеза широкополосного фазовращателя на основе базовой конструкции ЛС-элемента с распределенными параметрами
5.2.Пример синтеза широкополосного фазовращателя на основе нескольких одномерных однородных ЛС-элементов с распределенны-

быть приняты в качестве базовых. Практически по этой же причине не подходят и одномерные неоднородные КС-ЭРП (варианты 8,9, табл. 2.1.).
На наш взгляд, наиболее подходящими в качестве базового варианта ИС-ЭРП являются двумерные однородные (ДО) по поверхности ЛС-ЭРП (варианты 5, 7, табл. 2Д.). В данном случае под однородностью по поверхности понимается однородность и изотропность свойств пленок, неизменность толщины слоев по всей поверхности КС-ЭРП. Исходя из технологической целесообразности в качестве базового нами выбран вариант 7 (табл.
2.1.), т.е. ДО КС-ЭРП. В общем случае ДО КС-ЭРП может иметь различную конфигурацию. В данной работе выбрана прямоугольная конфигурация ИС-ЭРП, как наиболее технологичная в изготовлении и наиболее простая для анализа и синтеза. Поверхностно-распределенный характер распределения потенциалов в ДО КС-ЭРП можно создать достаточно просто (рис.2.3.): введением разрезов (рис.2.3а.) и полостей (рис,2.3б.) в резистивном слое, шунтированием части резистивного слоя контактными площадками и их расположением как по контуру (рис.2.3в.), так и внутри контура (рис.2.3г.), неполным перекрытием резистивного и проводящего слоев (рис.2.3д.).
*1 * * »
®Ц| *

г) Д)
Рис.2.3. Варианты топологий резистивного слоя, обеспечивающие двумерный характер распределения потенциалов в резистивном слое
Такое разнообразие конструктивно создаваемых и технологически достаточно просто реализуемых неоднородностей даже для прямоугольной