5. Экспериментальные исследования НЩЛ.

На первом этапе проектирования и конструирования элементов ОИС желательно иметь простую и наглядную в физическом плане модель НЩЛ. Этого можпо достичь, например, математической обработкой экспериментальных данных и разработкой полуэмпирической модели НЩЛ. Ниже и излагается такая модель открытой НЩЛ [1].

В результате аппроксимации достаточно большого числа экспериментальных данных для эффективной диэлектрической проницаемости НЩЛ была получена следующая формула [80]:

где Волновое сопротивление НЩЛ рассчитывалось методом конформных отображений для ограниченной ширины проводников, а полученные результаты сравнивались с экспериментальными данными. В результате аппроксимации получена следующая зависимость:

где Сравнение приведенных данных для рассчитанных по формулам (14) и (15), с экспериментальными в указанном сравнительно низкочастотном диапазоне дает максимальную погрешность порядка 8% при и до при

На рис. 1.22 приведены экспериментальные данные (точки) по изучению НЩЛ, выполненной на подложке из поликора Измерения проводились в длинноволновой области сантиметрового диапазона; результаты расчета по формулам (14) и (15) представлены кривой Для сравнения на этом же рисунке приведены результаты расчета НПЛ (кривая 2) и СЩЛ (кривая 3).

Анализ приведенных на рис. 1.22 результатов показывает, что НЩЛ обладает рядом интересных свойств. Во-первых, в случае перехлеста проводников волновое сопротивление НЩЛ практически совпадает с НПЛ. Полное количественное совпадение

наблюдается при величине перекрытия порядка полуволны и более. Это позволяет при расчетах НЩЛ использовать теорию, развитую в [1].

Рис. 1.22. Зависимость эффективной диэлектрической проницаемости (а) и волнового сопротивления (б) от геометрических размеров НЩЛ: 1 - расчет по (1.4.14), (1.4.15); 2, 3 — расчет для НПЛ и СЩЛ по (1.2.23) -(1.2.25) и (1.3.14), (1.3.15); точки — эксперимент

Рис. 1.23. Зависимость дисперсии четных и нечетных типов волн от перехлеста слоев металла в усложненной

В случае недохлеста проводников по своим характеристикам в некоторой степени «похожа» на СЩЛ. Из сравнения кривых видно, что в НЩЛ отсутствуют конструкторско-технологические особенности, связанные с реализацией узких

проводников и щелей, что позволяет выполнять НЩЛ с практически любой величиной волновых сопротивлений.