Нерегулярные микрополосковые резонаторы и СВЧ устройства на их основе

• Автор: Шихов, Юрий Германович
• Шифр специальности: 05.12.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I
НЕРЕГУЛЯРНЫЕ МИКРОПОЛОСКОВЫЕ РЕЗОНАТОРЫ
1.1 Нерегулярные микрополосковые резонаторы со ступенчатым изменением волнового сопротивления
1.2 Нерегулярные микрополосковые резонаторы с плавным изменением ширины полоскового проводника
1.3 Использование адгезионного подслоя хрома для подавления добротности резонансов высших мод колебаний МНР
ГЛАВА II
МНОГОМОДОВЫЕ МИКРОПОЛОСКОВЫЕ РЕЗОНАТОРЫ
2.1 Двухмодовый полуволновой микрополосковый резонатор
2.2 Двухмодовый четвертьволновой микрополосковый резонатор
2.3 Многомодовый микрополосковый резонатор
2.4 Многомодовый микрополосковый резонатор с квазисосредоточенными элементами
ГЛАВА III
МИКРОПОЛОСКОВЫЕ ПОЛОСОВЫЕ ФИЛЬТРЫ НА ОСНОВЕ НЕРЕГУЛЯРНЫХ МПР
3.1 Методы расчета микрополосковых устройств
3.2 Связь микрополоскового резонатора с внешним СВЧ трактом. Влияние связи на избирательность полосового фильтра
3.3 Использование нерегулярных МПР в полосно-пропускающих фильтрах
3.4 Фильтр гармоник на основе нерегулярных МПР с выступами адгезионного подслоя

3.5 Микрополосковые фильтры на основе многомодовых нерегулярных МПР
3.5.1 Микрополосковый фильтр на двухмодовом МПР типа “квадрат
3.5.2 Микрополосковые фильтры на многомодовом МПР
ГЛАВА IV
МУЛЬТИПЛЕКСЕРЫ НА ОСНОВЕ НЕРЕГУЛЯРНЫХ МНОГОМОДОВЫХ МИКРОПОЛОСКОВЫХ РЕЗОНАТОРОВ
4.1 Диплексер на двухмодовом полуволновом
микрополосковом резонаторе
4.2 Диплексер на двухмодовом четвертьволновом МПР
4.3 Диплексер на основе многомодового резонатора
ГЛАВА V
ДАТЧИКИ НА ОСНОВЕ НЕРЕГУЛЯРНЫХ МПР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Прогресс в развитии радиолокации, систем связи, средств контроля и диагностики материалов в СВЧ диапазоне, обусловлен прежде всего совершенствованием всех компонентов радиоаппаратуры, и в том числе устройств, использующих резонансы электромагнитных колебаний. В частности большое внимание уделяется совершенствованию конструкций частотно-селективных устройств (ЧСУ), различных датчиков на основе резонаторов, генераторов СВЧ сигналов и др.
Возрастающие требования к габаритам, надежности, а также к себестоимости изделия, приводят к необходимости создания устройств с оптимальными электрическими характеристиками в сочетании с повышенной степенью интеграции СВЧ компонентов. Это заставляет разработчиков аппаратуры с одной стороны, широко использовать новейшие достижения науки в области электродинамики, СВЧ электроники, материаловедения, а с другой стороны - искать новые подходы к конструированию устройств и оптимизации их параметров.
Как известно, самыми миниатюрными из “электродинамических” резонаторов являются микрополосковые резонаторы (МБР) [1], поэтому в метровом и дециметровом диапазонах длин волн наиболее широкое распространение получили СВЧ устройства на их основе. Однако проблема миниатюризации остается довольно актуальной даже в конструкциях устройств на МПР, и она может решаться несколькими путями. Например, использование в качестве материала подложек МПР высокочастотных керамик с большим значением диэлектрической проницаемости (е » 10) приводит не только к существенному уменьшению размеров резонаторов, но и к увеличению их добротности [2].
Особое внимание в последнее время исследователи уделяют развитию нетрадиционных подходов к построению миниатюрных микрополосковых СВЧ устройств. Среди таких подходов особо выделяются два. Первый

увеличить, используя скачки ширины полоскового проводника. На рис. 13 изображены топология исследуемого нерегулярного микрополоскового резонатора и зависимости частот первых четырех резонансов от положения заземляющего проводника. Пунктирными горизонтальными линиями изображены уровни частот первых трех резонансов незамкнутого полуволнового МПР (соответственно 249 МГц, 690 МГц и 1047 МГц). Скачок волнового сопротивления реализован уменьшением ширины внутреннего участка полоски регулярного резонатора описанного выше, до величины 1 мм. Длина этого внутреннего участка составляет 1/2 от полной длины резонатора /г. Нами показано, что именно при таком соотношении нерегулярный полуволновой МПР имеет максимальную раздвижку между первой и третьей модами [4]. Вследствие этого, при отношении /х//г=0.5, относительная раздвижка частот между вторым и третьим резонансами увеличилась до (/з -./г)//г=2.94, а между вторым и первым уменьшилась до (/2-/1 )//г = 0.08.
у; мгц
/х//г
Рис. 14 . Зависимости резонансных частот МПР от положения точки соединения полоскового проводника с экраном. Точки - эксперимент, линия - расчет