2. ОСНОВНЫЕ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧ ГИС СВЧ

ГИС СВЧ выполняют на линиях передачи, имеющих малые габаритные размеры и удобных для монтажа активных элементов, технологию изготовления которых можно автоматизировать. К линиям передачи, используемым как элементы радиотехнических конструкций, предъявляются следующие требования: малые диссипативные потери; передача сигналов с малыми искажениями в определенной полосе частот; обеспечение электрогерметичности; малые габаритные размеры и масса, технологичность в изготовлении и хорошая повторяемость параметров в условиях серийного производства. К линиям некоторых устройств предъявляются особые требования, например,

(кликните для просмотра скана)

светочувствительность подложки для светоуправляемых аттенюаторов. Подложки линий обычно имеют высокую диэлектрическую проницаемость.

Наиболее перспективными для построения гибридно-интегральной миниатюрной широкополосной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) являются микрополосковые, щелевые, копланарные линии передач и их комбинации. На рис. 1.1 показаны основные типы микроэлектронных линий. Токонесущими проводниками этих линий являются полоски металла, нанесенные на подложку, представляющую собой диэлектрик или полупроводник.

Щелевая (ЩЛ) и копланарная (КЛ) линии удобны для подключения активных элементов и образования невзаимных устройств. Используя ЩЛ, можно легко реализовать линии с высокими волновыми сопротивлениями. Для получения низких волновых сопротивлений

Таблица 1. (см. скан)

технологичней использовать микрополосковую линию передачи (МПЛ), в которой с увеличением ширины центрального проводника уменьшается волновое сопротивление. Сравнительный анализ различных типов линий передач, используемых при разработке миниатюрных элементов и устройств СВЧ, дан в табл. 1.

Строгий анализ полей в линиях передач является сложной задачей. Определение электромагнитного поля в микроэлектронных линиях связано с решением уравнений Максвелла при сложных граничных условиях. Для расчета микроэлектронных линий необходимо знать упрощенные алгоритмы, и моделирование сложных устройств СВЧ можно выполнять с помощью миниЭВМ. В формулах для расчета все поперечные размеры линий намного меньше длины волны. При этом в линиях могут существовать и распространяться колебания основного типа (квази Т-волны), характеризующиеся отсутствием продольных составляющих векторов электромагнитного поля. Квази Т-волна в микроэлектронных линиях передачи имеет фазовую скорость, зависящую от частоты, т. е. наблюдается частотная дисперсия фазовой скорости. В МПЛ эта зависимость менее выражена, а в существует большая дисперсия. Дисперсионные свойства линий выражаются тем резче, чем выше диэлектрическая проницаемость подложки.