Полосковые линии и устройства сверхвысоких частот
Электроника, электрика / Связь
Основная информация:
Название: Полосковые линии и устройства сверхвысоких частот
Жанр: учебное пособие по СВЧ
Автор: Д. С. Денисов, Б. В. Кондратьев, Н. И. Лесик, Н. В. Ляпунов, И. И. Сапрыкин, В. М. Седых
Год выпуска: 1974
Формат: DJVU
Размер: 6,3 Мб
ISBN: 894002437405
Язык: Русский
СКАЧАТЬ Полосковые линии и устройства сверхвысоких частот БЕСПЛАТНО EPUB - DOC - DJVU - RTF - PDFОписание: В настоящее время полосковые линии — единственный перспективный тип линий передачи для осуществления микроминиатюризации в диапазоне СВЧ.А это, в свою очередь, тесно связано с разработкой ряда крупных радиотехнических проблем, например, проблемы надежности радиоаппаратуры.
Для решения этой проблемы применяют устройства, содержащие большое число простых и одинаковых (дублирующих) узлов различных типов. Здесь используется аналогия с работой человеческого мозга. Как известно, мозг, состоящий из огромного количества клеток, способен продолжать работу даже если около половины клеток выйдет из строя.
Микроэлектронные схемы состоят из сотен и даже тысяч элементов на одной подложке, изготовляемых и соединяемых между собой за одну рабочую операцию без пайки и сварки (металлическое напыление), поэтому они отказывают в работе гораздо реже, чем обычные схемы на дискретных компонентах. С уменьшением размеров схемы пропорционально снижаются паразитные емкости, и в микроэлектронных схемах может быть уменьшена задержка распространения сигнала, а следовательно, увеличено быстродействие.
Усложнение радиоэлектронной аппаратуры—характерная черта развития современной радиотехники (например, приемные системы типа «фазированные решетки» содержат до 106 и более компонентов). Большое число различных элементов также включают в себя малогабаритные многоканальные (на сотни и тысячи каналов) системы связи и т. д.
Совершено очевидно, что для создания таких устройств необходимо использовать полосковые линии и системы, так как применение здесь коаксиальных и волноводных линий приводит к увеличению размеров и значительному удорожанию устройств.
Развитие полупроводниковой техники, использование методов машинного проектирования открывают новые возможности при конструировании аппаратуры СВЧ. Можно сначала отработать отдельно каждый узел сложного устройства, потом воспроизвести и доработать все узлы на единой монолитной плите интегрального устройства, а затем производить печатным способом эти устройства без каких-либо настроек. Расчет устройств можно программировать, создавая картотеки.
Полосковые линии конструктивно и по электрическим параметрам, по-видимому, пригодны для работы с различными слоистыми структурами, в том числе низкотемпературными (переходы Джозефсона и др.).
Интерес широкого круга радиоспециалистов к такому новому типу передающих линий, как полосковые, непрерывно возрастал примерно до середины пятидесятых годов. Это объясняется тем, что многих исследователей привлекала легкость и простота изготовления устройств СВЧ на основе полосковых линий в лабораторных условиях Ведь для их изготовления требовались лишь ножницы, металлическая фольга, пластины диэлектрика и клей. Однако затем выяснилось, что дело обстоит не так просто. Оказалось, что для получения хороших параметров устройств СВЧ необходимы высококачественные диэлектрики и клей, а также высокая точность изготовления. Большие трудности возникли при разработке широкополосных неотражающих переходов к волноводам и коаксиальным линиям, а также сочленений отдельных полосковых устройств (интегральная техника в то время еще не получила широкого развития). Сюда же следует отнести сложность математического анализа этих простых с физической точки зрения линий передачи. Вследствие этого интерес к исследованию и применению полосковых линий со стороны широкого круга специалистов в последующие годы несколько снизился, но с началом шестидесятых годов снова резко возрос. Это объясняется быстрым развитием космических исследований, физики и техники полупроводников, интегральной техники, широким применением твердотельных параметрических усилителей, ЭВМ и т. п. В настоящее время объем исследований в области полосковой техники очень велик. Этой теме посвящено много статей, напечатанных в различных зарубежных и отечественных журналах. Значительный вклад в теорию и практику полосковых систем внесли советские ученые В. И. Сушкевич, А. Л. Фельдштейн, Л Р Явич, И. С. Ковалев и др. Однако при всем обилии журнальных статей у нас очень мало издано монографий и совсем нет учебных пособий, освещающих теорию исследований полосковых линий и устройств СВЧ. Возможно, что это объясняется известными трудностями: сложность строгого теоретического исследования полосковых систем, огромное количество публикаций, иногда содержащих противоречивые данные и др.
В настоящей книге сделана попытка восполнить этот существенный пробел. Она написана коллективом физиков-теоретиков и экспериментаторов на основе материалов, опубликованных в отечественных и зарубежных статьях и монографиях. Сложность рассматриваемых вопросов, а также их актуальность обусловили необходимость помещения в книге обширного списка литературы.
Книга предполагает предварительное знакомство студентов с основами электродинамики сверхвысоких частот. Все формулы в ней представлены в системе СИ.