Линии передачи ИС СВЧ.

Чаще всего используются микрополосковые линии передачи (МПЛ), щелевые линии (ЩЛ) и компланарные линии (КЛ) передачи.

Топология линий показана на рисунке.

 

 

           Основной тип волны в МПЛ – Т-волна.

           Используется понятие эффективной диэлектрической проницаемости, так как диэлектрик не заполняет линию полностью.

            для воздушного заполнения.

                                           

          Суммарные потери в металле, диэлектрике и потери на излучение суммируются.

          

          

          

           Удельное сопротивление и тангенс угла диэлектрических потерь определяются:

           ;                – потери в диэлектрике.

               

           Если ,  можно пренебречь.

 

           Сравнительный анализ линий.

1. ЩЛ и КЛ удобны для подключения активных элементов и образования невзаимных устройств.

2. В отличие от МПЛ обладают ШЛ большим волновым сопротивлением .

3. В ЩЛ и КЛ дисперсионные свойства выражены сильнее. ( )

4. Дисперсионные свойства линий выражаются тем сильнее, чем больше  диэлектрика.

5. В МПЛ заземляющая находится на обратной стороне пластины, что затрудняет (технологически) заземление элементов и активных приборов.

6. В ЩЛ и КЛ заземляющая пластина находится на верхней поверхности пластины и увеличивает занимаюемую ею площадь.

7. Отсутствие у ЩЛ и КЛ на обратной стороне металлизации ухудшает отвод тепла.

 

Преимущества полосковых линий передачи заключаются в:

1. в широкополосности ( );

2. малой массе и габаритах;

3. возможности применения печатного монтажа (автоматизированный технологический процесс).

 

Линии передачи на полупроводниковых подложках (большие ) – технологически выгодны.

Однако затухание и дисперсия в таких линиях больше.

Функциональные возможности:

1. трансформация  (для согласования);

2. используются в качестве аттенюаторов.

 

 

Порядок расчета линий передачи:

1. Расчет  и  по

2. Расчет

3. Расчет – матрицы передачи

 

МПЛ в приближении нулевой толщины полоски:

для                 

           где                   

 

для                 

           где                   

                                                                                                                        (погрешность 1%)

 

 

 

Индуктивные элементы ИС СВЧ

 

           Входное сопротивление короткого короткозамкнутого отрезка линии

 

          

 

            имеет либо резистивный, либо индуктивный характер, в зависимости от соотношения  и .

           В отличие от линий передачи роль подложки для сосредоточенных элементов заключается в физической поддержке и изоляции.

 

Последовательные индуктивные элементы:          

а). «Балочная»

 

 

б). Кольцевая    

 

 

в). Меандровая 

 

 

г). Спиральная круглая:

 

 

д).

 

Все длины должны быть

 

Схемная модель для индуктивностей а)., б)., в).

 

 

Схемная модель для индуктивностей г)., д).

 

 

Большие значения  позволяют получать спиральные и меандровые индуктивности.

 

Параллельные индуктивности:

 

Короткозамкнутый параллельный шлейф: