СОБСТВЕННЫЕ ЧАСТОТЫ МИКРОПОЛОСКОВЫХ РЕЗОНАТОРОВ, КОНДУКТИВНО ПОДКЛЮЧЕННЫХ К ЛИНИЯМ ПЕРЕДАЧИ

August 5, 2012 by admin Комментировать »

Беляев Б. А., *Ризуненко В. И., *Ризуненко П. В. Институт Физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Академгородок, Красноярск, 660036, Россия тел.: 3912-494591, e-mail: belvaev(8)jph.krasn.ru *Красноярский государственный технический университет, 660074, Красноярск, ул. Киренского 26.

Аннотация Численным анализом в квазистатическом приближении исследованы собственные частоты пары взаимодействующих микрополосковых резонаторов. Обнаруженные закономерности поведения центральной частоты полосы пропускания от конструктивных параметров двухзвенной микрополосковой структуры хорошо согласуются с результатами полученными на контурах при наличие в них одновременно индуктивной и емкостной связи.

I.  Введение

К достоинствам микрополосковых устройств в первую очередь относят миниатюрность, надежность в работе и технологичность в производстве. Однако к достоинствам следует отнести и достаточно хорошее согласие с экспериментом высокоскоростного численного анализа микрополосковых структур, проводимого в квазистатическом приближении. Этот факт позволяет создавать эффективные системы для автоматизированного проектирования различных СВЧ устройств [1], в том числе и фильтров [2]. Известно, что в многозвенных конструкциях полоснопропускающих фильтров, представляющих собой, как правило, систему из взаимодействующих микрополосковых резонаторов (МПР), в рабочей полосе частот должен выполняться не только баланс связей всех звеньев друг с другом и с подводимыми линиями передачи, но и должны совпадать резонансные частоты МПР. Известно также, что в зависимости от величины и типа связи резонаторов их собственные частоты могут как повышаться, так и понижаться, что приводит к необходимости коррекции длины полосковых проводников МПР при настройке фильтра [3]. Поэтому изучение закономерностей поведения резонансных частот МПР от характера и величины их взаимодействия друг с другом и с линиями передачи важная и актуальная задача.

II.  Основная часть

В настоящей работе исследуется двухзвенная микрополосковая секция (рис. 1) на регулярных резонаторах, кондуктивно подключенных по диагонали к внешним линиям передачи с волновым сопротивлением 50 Ом. Толщина подложки микрополосковой структуры Н, а ее относительная диэлектрическая проницаемость в. Длина проводников резонаторов в секции 1Г, длина области связи ls, ширина проводников w, а величина зазора между ними S. Для определенности будем считать, что первый резонатор подключен к входной, а второй к выходной линии

Здесь coi=(2//_iCi) -резонансная частота уединенного контура; Kl=L 12//-1 и Ксп1{С^ + Сп) коэффициенты индуктивной и емкостной связи контуров соответственно. По собственным частотам четных и нечетных мод колебательний можно, как известно, определить коэффициент полной связи не только пары контуров, но и любых одинаковых резонаторов [4]

Справедливость полученных выражений (4) для взаимодействующих МПР доказывает совпадение коэффициентов полной связи, вычисленных по формулам (3) и (4-5).

При конструировании микрополосковых фильтров на подложках с высокой диэлектрической проницаемостью для кондуктивного подключения резонаторов к линиям передачи, как правило, используют проводники-перемычки диаметром 0.10-0.15 мм, волновое сопротивление которых намного больше 50 Ом. Как показали исследования, эти перемычки также существенно изменяют резонансные частоты МПР. Причем степень отклонения частот зависит не только от длины перемычки, но и от всех конструктивных параметров самой микрополосковои структуры, особенно, от величины /с.

III.  Заключение

Таким образом, в настоящей работе, в частности, показано, что в двухзвенной секции при неизменной длине и ширине полосковых проводников МПР, их собственные частоты могут, как повышаться, так и понижаться в зависимости от остальных конструктивных параметров микрополосковой структуры. При этом отклонение центральной частоты полосы пропускания секции от резонанса уединенного МПР растет с увеличением связи между резонаторами, но падает с увеличением диэлектрической проницаемости подложки.

IV. Список литературы

[1]    Гупта К., ГарджР., Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств. М.: Радио и связь, 1987.

[2]    Беляев Б. А., Никитина М. И., Ноженкова П. Ф.,

Тюрнев В. В. II Известия Академии наук. Теория и системы управления . 2000. № 2. С. 96.

[3]    Беляев Б. А., Никитина М. И., Тюрнев В. В. II Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. 1993. Вып. 5-6. С. 11.

[4]    Тюрнев В. В., Беляев Б. А. II Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1990. Вып. 4(428). С. 25.

NATURAL FREQUENCIES OF MICROSTRIP RESONATORS CONNECTED TO TRANSMISSION LINES

B. A. Belyaev, V. I. Rizunenko, P. V. Rizunenko Institute of Physics Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia E-mail: belyaev@iph.krasn.ru

Abstract Using numerical analysis in quasi-static approximation, we investigated natural frequencies of two interacting microstrip resonators. The dependence of passband central frequency on design factors of two-segment microstrip structure are in accordance with results obtained on contours at presence of inductive and capacitive coupling.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты