Исследование микрополосковых структур с активными средами и создание управляемых СВЧ фазовращателей на их основе

• Автор: Лемберг, Константин Вячеславович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ФАЗОВРАЩАТЕЛИ
Е Классификация и основные характеристики сверхвысокочастотных фазовращателей
2. Активные среды для управляемых устройств СВЧ и типы фазовращателей на их основе
2Л. Ферриты
2.2. Полупроводники
2.3. Сегнетоэлектрики
2.4. Микроэлектромеханические структуры
2.5. Жидкие кристаллы
2.6. Тонкие ферромагнитные пленки
3. Сравнение различных типов фазовращателей на основе фактора качества..
4. Выводы
ГЛАВА II. РЕЗОНАНСНАЯ КОНСТРУКЦИЯ УПРАВЛЯЕМОГО СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ
1. Резонансная конструкция управляемого микрополоскового фазовращателя
2. Типы микрополосковых структур, используемые для резонансных фазовращателей
3. Фазовые характеристики многозвенных полосно-пропускающих фильтров
4. Управляемый сдвиг фазы микрополоскового резонансного фазовращателя
5. Фактор качества микрополоскового резонансного фазовращателя
6. Выводы
ГЛАВА III. МИКРОПОЛОСКОВЫЕ СТРУКТУРЫ С ЖИДКИМИ КРИСТАЛЛАМИ И РЕЗОНАНСНЫЕ ФАЗОВРАЩАТЕЛИ НА ИХ ОСНОВЕ
I. Физические основы применения жидких кристаллов в управляемых микрополосковых СВЧ устройствах

2. Методика экспериментальных исследований
3. Фазовращатель на основе согласованной линии передачи с жидким кристаллом 5ЦБ
4. Резонансный фазовращатель на основе жидкого кристалла 5ЦБ
5. Выводы
ГЛАВА IV. МИКРОПОЛОСКОВЫЕ СТРУКТУРЫ С АКТИВНЫМИ МАГНИТНЫМИ СРЕДАМИ И РЕЗОНАНСНЫЕ ФАЗОВРАЩАТЕЛИ НА ИХ ОСНОВЕ
1. Физические основы применения магнитных сред в микрополосковых управляемых СВЧ устройствах
2. Методика экспериментальных исследований
3. Измерение параметров микрополосковых структур с тонкими магнитными пленками
4. Резонансный фазовращатель на основе многослойной структуры с тонкими пленками пермаллоя
5. Резонансный фазовращатель на основе многослойной структуры с тонкими пленками кобальта
6. Резонансный фазовращатель на основе феррита ЗОСЧ
7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования
В настоящее время происходит интенсивное развитие радиотехнических систем общего (связь, локация, навигация) и специального назначений. Одним из направлений развития таких систем является улучшение их характеристик за счет применения пространственной селекции сигналов, для чего используются различные виды фазированных антенных решеток (ФАР). Применение ФАР позволяет существенно увеличить информационную емкость телекоммуникационных, быстродействие радиолокационных и
помехозащищенность радионавигационных систем, а также улучшить другие их характеристики.
Важнейшими элементами фазированных антенных решеток являются сверхвысокочастотные фазовращатели (СВЧ ФВ), к которым в связи с вышесказанным предъявляются все более высокие требования по электрическим характеристикам и другим параметрам - таким как габариты, технологичность изготовления и стоимость, что обуславливает актуальность исследований, направленных на улучшение параметров этих устройств.
На сегодняшний день разработано большое количество конструкций СВЧ
фазовращателей, основанных на разных физических принципах построения и
использующих для управления фазой электромагнитной волны различные
активные материалы или элементы (такие материалы или элементы, параметры
которых изменяются под воздействием управляющего электрического или
магнитного поля, температуры, давления и т.д., в данной работе названы
активными средами). Наиболее широкое распространение в фазированных
антенных решетках получили ферритовые фазовращатели на основе волноводных
линий передачи, однако в современной радиоаппаратуре они зачастую не
удовлетворяют требованиям по массогабаритным и электрическим
характеристикам. Именно поэтому в последние годы активно ведется поиск и
исследование новых типов СВЧ фазовращателей, использующих новые активные
среды и принципы построения. Один из таких принципов, названный

магнитные пленки и жидкие кристаллы, пока исследованы значительно менее полно, чем вышеперечисленные типы.
При этом рассмотренные типы фазовращателей обладают некоторыми недостатками. В частности, полупроводниковые ФВ имеют высокие потери в миллиметровом диапазоне, сегнетоэлектрические, как правило, требуют больших управляющих напряжений, а фазовращатели на основе МЭМС имеют ограниченное количество переключений. Поэтому актуальной является проблема создания эффективных устройств управления фазой СВЧ-колебаний, которые были бы технологичны в производстве, обладали малыми размерами, большой величиной управляемого фазового сдвига и имели бы высокий фактор качества в миллиметровом диапазоне длин волн. Использование перечисленных выше традиционных принципов построения не позволяет получить качественно новых результатов, поэтому интерес представляет исследование новых принципов построения СВЧ фазовращателей и новых активных сред, таких как жидкие кристаллы и тонкие магнитные пленки.