Проектирование СВЧ-устройств с помощью пакета программ Serenade 8.0. Алгазинов Э.К - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

21
В матрице рассеяния идеального НО равны нулю элементы
11
S ,
22
S ,
33
S ,
44
S (условия идеального согласования), а также элементы
14
S ,
41
S ,
23
S ,
32
S (условия идеальной развязки). В реальных устройствах, которые
работают в конечной полосе частот, эти соотношения строго не выполня -
ются. Рассмотрим один из типов НО – шлейфный НО (рис.9). Он пред -
ставляет собой два отрезка лини передач, соединенных между собой двумя
или более шлейфами, длина которых равна четверти длины волны в ли -
нии. Шлейфы включаются в линию также на расстоянии 4
λ
. При возрас-
тании числа шлейфов расширяется полоса рабочих частот, однако при
числе шлейфов больше трех волновые сопротивления крайних шлейфов
становятся слишком большими. Поэтому на практике редко используют
НО с числом шлейфов больше трех . Легко рассчитать, что при идеальном
согласовании матрица рассеяния двухшлейфного НО имеет вид :
−=
00jy
00yj
jy00
yj00
y
1
S
1
1
1
1
2
.
Основные типы неоднородностей в микрополосковых линиях
Наиболее известны и хорошо теоретически описаны следующие типы
неоднородностей : разомкнутый конец линии, разрыв микрополоскового
проводника, паз в микрополосковом проводнике, скачок по ширине мик -
рополоскового проводника, изгиб его под прямым углом, T-соединение и
пересечение линий . Не будем останавливаться на всех указанных типах
неоднородностей , вместо этого ограничимся рассмотрением лишь некото -
рых из них , а именно тех , которые наиболее часто встречаются на практи-
ке при изготовлении интегральных схем СВЧ диапазона .
Скачок по ширине микрополоскового проводника
Этот вид неоднородности возникает при соединении двух линий различ -
ной ширины , т.е. различных волновых сопротивлений . Общий вид и экви-
валентная схема такой неоднородности представлена на рис.10. Рассмат-
4
,
Y
2
λ
4
Y
2
λ
4
,
Y
1
λ
4
,
Y
1
λ
1
2
3
4
4
,
Y
2
4
Y
2
4,Y
1
4
,
Y
1
4
λ
4
λ
1
2
3
4
4
4
Y
0
Y
0
Y
1
Y
1
Y
2
Y
2
Y
0
Y
0
Рис.9. Шлейфный направленный ответвитель
а) электрическая схема; б) топология.
а )
б)
                                            21
        В матрицерассеяния ид еально г о Н О рав ны ну лю элементы S11 , S 22 ,
S33 , S 44 (у сло в ия ид еально г о со г ласо в ания), а такж е элементы S14 , S 41 ,
S 23 , S32 (у сло в ия ид еально й разв язки). В реальны х у стро й ств ах, ко то ры е
рабо таю т в ко нечно й по ло се часто т, эти со о тно ш ения стро г о не в ы по лня-
ю тся. Рассмо трим о д иниз типо в Н О – ш лей ф ны й Н О (рис.9). О нпред -

                                                                   λ4
         1           Y2 , λ 4             3   1                                                     3
                                                  Y               Y                     Y
                                                      0                2                    0
                  Y1, λ 4       Y1, λ 4                   Y
                                                              1                λ4   Y
                                                                                        1
                                                  Y                                         Y
         2                                4           0                                         0
                                              2                                                     4
                     Y2 , λ 4                                      Y
                                                                           2


                      а)                                          б)
               Рис.9. Ш лей ф ны й направ ленны й о тв етв итель
               а) э лектрическаясхема;      б) то по ло г ия.


став ляетсо бо й д в а о трезка лини перед ач, со ед иненны х меж д у со бо й д в у мя
или бо лее ш лей ф ами, д лина ко то ры х рав на четв ерти д лины в о лны в ли-
нии. Ш лей ф ы в клю чаю тся в линию такж ена рассто янии λ 4 . При в о зрас-
тании числа ш лей ф о в расш иряется по ло са рабо чих часто т, о д нако при
числе ш лей ф о в бо льш е трех в о лно в ы е со про тив ления край них ш лей ф о в
стано в ятся слиш ко м бо льш ими. По это му на практике ред ко испо льзу ю т
Н О с число м ш лей ф о в бо льш е трех. Лег ко рассчитать, что при ид еально м
со г ласо в ании матрица рассеянияд в у хш лей ф но г о Н О имеетв ид :
            0 0      j y1 
        1  0 0 y1 j 
S=−                         .
       y 2  j y1 0 0 
             y1 j 0 0 

        О с н овн ы етип ы н еодн ородн ос тей в м икроп олос ковы х лин ия х
      Н аибо лееизв естны и хо ро ш о тео ретически о писаны след у ю щ иетипы
нео д но ро д но стей : разо мкну ты й ко нец линии, разры в микро по ло ско в о г о
про в о д ника, паз в микро по ло ско в о м про в о д нике, скачо к по ш ирине мик-
ро по ло ско в о г о про в о д ника, изг ибег о по д прямы м у г ло м, T-со ед инение и
пересечение линий . Н е бу д ем о станав лив аться на в сех у казанны х типах
нео д но ро д но стей , в место это г о о г раничимся рассмо трением лиш ь неко то -
ры х из них, а именно тех, ко то ры енаибо леечасто в стречаю тсяна практи-
кепри изг о то в лении интег ральны х схем СВ Чд иапазо на.
      Скач ок пош ирине микрополос ковогопроводника
Э то т в ид нео д но ро д но сти в о зникает при со ед инении д в у х линий различ-
но й ш ирины , т.е. различны х в о лно в ы х со про тив лений . О бщ ий в ид и экв и-
в алентная схема тако й нео д но ро д но сти пред став лена на рис.10. Рассмат-

Страницы