к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Полосковые линии

Полосковые линии - линии передачи, содержащие проводники в виде одной или нескольких полосок, расположенных в воздухе (воздушные полосковые линии, рис. 1, а, б) либо нанесённых на диэлектрик (рис. 1, в - д), наз. подложкой. Иногда в качестве подложки применяют феррит или полупроводник. Воздушные полосковые линии чаще используют в диапазоне частот 1-100 МГц, а полосковые линии, нанесённые на диэлектрик,- до 100 ГГц. Наиб, распространены полосковые линии, у к-рых одна поверхность подложки полностью металлизирована (микрополосковые линии, рис. 1, в, г). Они обеспечивают простое соединение активных элементов интегральных схем (ИС) с подложкой через металлизиров. отверстия в ней; применяются вплоть до миллиметрового диапазона волн. В миллиметровом диапазоне чаще используются подвешенные (рис. 1, д, ж)и обращённая (рис. 1, е)линии.

Электрич. свойства полосковых линий характеризуются волновым сопротивлениемкоэф. замедления h (см. Замедляющая система)и коэф. затуханияПодвешенные и обращенные полосковые линии отличаются от др. полосковых линий тем, что сторона подложки, противоположная полоскам, не металлизирована; они обладают меньшими потерями энергии в проводниках, чем микрополосковые линии, допускают передачу большей мощности. Волновые сопротивления и коэф. замедления этих линий зависят от расстоянии между диэлектриком и экранами, что используют для перестройки устройств на полосковых линиях и для выравнивания скоростей чётных и нечётных волн в связанных линиях (рис. 1, ж). Такое выравнивание необходимо для создания широкополосных направленных ответвителеи.

К полосковым линиям относятся копланарная (рис. 1,з) и щелевые (рис. 1,и) линии. Все проводящие полоски этих линий расположены с одной стороны подложки. Поэтому они допускают монтаж активных элементов, в т ч соединение с "землёй", с одной стороны подложки и удобны для создания монолитных ИС. В сочетании с П л нанесёнными на др. сторону подложки, они существенно расширяют возможности создания разл конструкции ИС.

В полосковых линиях могут существовать разл. типы волн отличающиеся распределением поля и тока по ширине полоски. Их дисперсионные характеристики (сплошные линии) представлены на рис. 2. Осн. тип волны (кривая O) наз. квази-ТЕМ-волной, поскольку эта волна как и ТЕМ-волна. может распространяться в диапазоне длин волн поперечные компоненты эл -магн. поля в ней существенно больше, чем продольные (в ТЕМ-волне продольные компоненты поля отсутствуют; см. Волновод металлический), а при достаточно больших длинах волн и она описывается телеграфными уравнениями. Здесьи - относительные электрич. и магн. проницаемостиматериала подложки, W - ширина полоски,- толщина подложки. По мере уменьшения(роста частоты) коэф. замедления всех типов волн стремится к величине соответствующей волне, к-рая распространяется в среде, имеющей те же параметры, что и подложка полосковых линий. Рост замедления связан с тем, что по мере увеличения частоты эл--магн. поле сосредоточивается в диэлектрике. Наиб. быстрый рост замедления квази-ТЕМ-волны происходит вблизи частот, прп к-рых в подложке укладывается четверть волныа наширине полоски - полволныКвази-ТЕМ-волна полностью определяется погонными индуктивностью L, ёмкостью С, сопротивлением проводника R, проводимостью подложки G. Через эти параметры определяются такие величины, как коэф. замедления (здесь с - скорость света в свободном пространстве), волновое сопротивление затухание Часто при= 1 в области частот для к-рой справедливы телеграфные ур-ния вместо коэф. замедления используют эфф. диэлектрич. проницаемость поскольку в этой области = где - погонная ёмкость полосковой линии в отсутствие подложки. Дисперсионные характеристики высших типов волн в полосковых линиях близки к дисперсионным характеристикам волн в диэлектрич. волноводе Эти типы волн используются для создания на основе полосковых линий высокоподобных резонаторов. Поле в полосковых линиях локализовано вблизи проводящей полоски, если коэф. замедления волн в полосковых линиях (рис. 2, кривые 0, 1, 2)выше, чем в двуслойном волноводе (рис. 2, кривая 3). В противном случае возможно излучение волны полоской т. е. трансформация волны в полосковой линии в волну двуслойного волновода. Излучение возможно также на неоднородностях в полосковых линиях (повороты, разрывы, навесные эле-менты и т.п.). Область значений n, лежащая выше кривой 3, наз. областью дискретного спектра, а ниже -областью непрерывного спектра, поскольку в последнем случае коэф. замедления и длины волн (частоты) могут принимать любые значения.

Полосковые линии отличаются от др. линий передачи малыми габаритами и простотой изготовления; допускают применение планарной технологии (напыление, фотолитография и т. п.), поэтому удобны для создания ИС как в качестве линии передачи эл--магн. энергии так и в качестве элементов СВЧ-устройств (резонаторов, фильтров, линии задержки, направленных ответвителей и др.).

Литература по полосковым линиям

Нефедов Е. И., Фиваковский А. Т., Полосковые линии передачи, 2 изд М 1980
Справочник по расчёту и конструированию СВЧ полосковых устройств, под ред. В. И. Вольмана, М., 1982;
Гупта К., Гардж Р., Чадха Р., Машинное проектирование СВЧ-учтройств, пер. с англ., М., 1987

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм представляет собой инструмент идеологического подчинения одних людей другим с помощью абсолютно бессовестной манипуляции их психикой для достижения интересов определенных групп людей, стоящих у руля этой воровской машины? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира