Нагрузка для полосковой линии передачи

Нагрузка для полосковой линии передачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НАГРУЗКА ДЛЯ ПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ, содержащая диэлектрическую пластину в форме прямоугольного параллелепипеда,металлизирован ное покрытие на одной поверхностиосновании пластины, образующее экра нирующий проводник, резистивное пркрытие на другой поверхности-основании , выполненное с электрическим контактом с расположенными на той же поверхности двумя металлизированными площадками и размещенными по различные стороны от резистивнйго покрытия вблизи торцовых поверхностей пластины, одна из которых выполнена с электрическим контактом с экранирующим проводником посредством металлизированного покрытия близлежащей торцовой поверхности-пластины, а другая образует контактную площадку нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, она дополнительно содержит два резистивных слоя, раз (Л мещенных на боковых поверхностях пластины и выполненных с электричесс ким контактом с резистивным слоем на поверхности-основании пластины.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН т (19) (И) У11 Н 01 Р 1/24; Н 01 Р 1/26

1 ОС1 ААРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Р",;

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 37

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3292714/18-21. (22) 27.05.84 (46) 15.04.84. Бюл. М - 14 (?2) И.Н. Мерзляков и С.Л. Иоругин (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнйческий институт им. А.А. Жданова (53) 621.374 ° 5(088.8) (56) 1. Патент С1ПА Н 3354412, кл. 333-22, 1977.

2. Nicrowaves Product Date Directory. Приложение к журналу

Nicrowaves, 1974-75, с. 34-35 ° (54)(57) НАГРУЗКА ДЛЯ ПОЛОСКОВОЙ

ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ, содержащая диэлектрическую пластину s форме прямоуголь-. ного параллелепипеда,металлизированное покрытие на одной AoSepxHocTH» основании пластины, образующее экранирующий проводник, резистивное пок- рытие на другой поверхности-основании, выполненное с электрическим контактом с расположенными на той же поверхности двумя металлиэирован, ными площадками и размещенными по различные стороны от резистивнбго покрытия вблизи торцовых поверхностей пластины, одна иэ которых выполнена с электрическим контактом с экранирующим проводником посредством металлизированного покрытия близлежащей торцовой поверхности ппастины, а другая образует контактную площадку нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, она дополнительно содержит два резистивных слоя, размещенных на боковых поверхностях пластины и выполненных с электрическим контактом с резистивным слоем на поверхности-основании пластины.

84 1

Поставленная цель достигается тем, что нагрузка для полосковой линии передачи, содержащая диэлектрическую . пластину в форме прямоугольного параллелепипеда,метщщизированное покрытие

10864 на одной поверхности — основании пластины, образующее экранирующий проводник,,резистивное покрытие на другой поверхности-основании, выполненное с электрическим контактом с расположенными на той же поверхности двумя металлиэированнымй площадками и размещенными по различные стороны от резистивного покрытия вблизи торцовых поверхностей пластины, одна из которых выполнена с электрическим контактом с экранирующим проводником посредством металлиэированного покрытия. близлежащей торцовой поверхности пластины, а другая образует контактную площадку нагрузки, дополнительно содержит два резистивных слоя, размещенных на боковых йоверхностях пластины и выполненных с электрическим контактом с резистивным слоем íà поверхности-основании пластины.

На чертеже изображена конструкция нагрузки.

Конструкция состоит из диэлектрической пластины в форме прямоугольного параллелепипеда 1, металлизированного покрытия на одной поверхности-основании пластины, образующего экранирующнй проводник 2, резистивного покрытия 3 на другой поверхностиосновании, выполненное с электрическим контактом с расположенными на той же поверхности двумя металлизированными площадками 4 и 5 и размещенными по различные стороны от резистивного покрытия 3 вблизи торцовых поверхностей пластины, одна из которых 5 выполнена с электрическим конпосредством металлизированного покрытия 6 близлежащей торцовой поверхности пластины, а другая 4 образует контактную площадку нагрузки, двух дополнительных резистивных слоев 7, размещенных на боковых поверхностях пластины и выполненных с,электрическим контактом с резистивным покрытием 3 и экранирующии проводником 2. .Выбор электрофизических и геометрических параметров нагрузки производится следующим образом.

Площадь резистивного слоя нагрузки определяется рассеиваемой мощностью по формуле

\ 1

Изобретение относится к резистивным устройствам для СВЧ электронных схем и, в частности, к -оконечным на грузкам для СВЧ полосковых линий .передачи, имеющих широкополосные 5 характеристики.

Известны СВЧ полосковые нагрузки, широкополосность которых достигается за счет проводящего корпуса с клинообразной полостью, которая рас- 1б ширяется от боковой стенки проводящего корпуса. Внутри полости расположен плоский резистор, который с одной стороны присоединен к металлическому корпусу в вершине клинообраэ- 15 ного надреза, а с другой - к полосковой линии t1 3.

Однако данная нагрузка имеет малую удельную мощность рассеивания за счет плохой тенлопроводности на.полнителя, сложна в изготовлении, неудобна при постановке в тракт полосковой линии, так как ее высота в два раза больше высоты полосковой линии. 25

Наиболее близким техническим решением к изобретению является оконечная нагрузка прямоугольной формы, содержащая диэлектрическую пластину, металлизированное покрытие на одной поверхности - основании пластины,. образующее экранируюший проводник, резистивное покрытие на другой поверхности — основании, выполненное с электрическим контактом с располо35 женными на той.же поверхности двумя металлизированными площадками, и, размещенными по различные стороны от резистивного покрытия вблизи торцовых поверхностей пластины, од- . на иэ которых выполнена с электрическим контактом с экранирующим проводником посредством металпизированного покрытия близлежащеи торцовой ."Э тактом с экранирующим проводником 2 поверхности пластины, а другая образует контактную площадку нагрузки (21

Недостаток нагрузки - низкая широкополосность при реализации нагрузок повышенной мощности, связанная с тем, что при увеличении рассе50 иваемой мощности требуется увеличивать геометрические размеры нагрузок, приводящих к увеличению их реактивных параметров и рассогласованию импеданса нагрузок с волновым сопротивлением тракта, что снижает их широкополосность.

Цель изобретения — расширение полосы рабочих частот. 1086484

2

Г +. *.exp(-29С) ехр(-)ьо90) ° вк+У где ll — коэффициент теплопроводности;

P — максимальная рассеива- 5 абак емая мощность;

Н, — толщина подложки,,фй = — .t р т где t - максимально допустимая

P температура резистивного. покрытия; — температура металлиэирот ванного основания, подсоединяемого к теплоотводу.

Ширина нагрузки Ъ выбирается таким образом, чтобы для ее погонной индуктивности Ь емкости С1 выполня" лось соотношение

)6 )g ехр(-2 ф С) (6) „Ic„= y где р " волновое сопротивление подводящего тракта. Погонное сопротивление резистивного покрытия R u утечка Y дополнительного резистив1

:його слоя определяются так: (К, + 3.п ((КСВН д, 1) /(КСВН „-1)) (3) {2) У1 R1C1/Ь 13 где КСВН - допустимое значение коэффициента стоячей волны в тракте с нагруз. кой, задаваемое при проектировании нагруз35 ки;

Ъ вЂ” ширина пластины.

2R(I I 51- е

ЯЙСЯ

Удельное поверхностное сопротив-. .ление резистивного покрытия рассчи- 40 ..тывается по формуле у„- К„а(0 /O3 (4) а дополнительного р = H/WÄ (0/о) . (5)

Приведенные соотношения для выбора основного резистивного покрытия и дополнительных резистивных слоев .50

:обеспечивают согласование нагрузки с трактом за счет согласования вход1 ного импеданса нагрузки с волновым сопротивлением подводящего полоскового тракта. S$

Так для рассматриваемой нагрузки выражение для коэффициента отражения при учете (1)-(5) имеет вид

8 - 2,5 Р „.11/ЯМ, где Ед„ вЂ .Д вЂ” дд

° R + ьй, С +(jgg

- входной импеданс нагрузки; R R1;L=L1; С=С 1;, 1 . 1

С 711; 2 - длйна резистивйого йо-! крытия. ФФ

Факим образом, точно реализованная нагрузка, у которой параметры строго соответствуют принятой модели, имеет модуль коэффициента отражения т,е. нагрузка, рассчитанная на задан. ную мощность, обладает постоянным коэффициентом отражения во всем диапазоне рассматриваемых частот, в отличие от прототипа верхняя граничная частота которого

1"геl> t гРО Е 0 333- L/R2С)Р„ „„ЯОЕ1 зависит от заданного коэффициента отражения 1 Г н.з1 и рассеиваемой мощностИ НагруэкИ Р1п« прИ прОЧИх равных условиях.

Однако ввиду погрешности реализации Ь и С параметров рассматриваемой нагрузки имеется ограничение на предельную частоту, определяемую соотношением

fï

«4 йбв -гуа я

JiL(a> (1-е ) - 16(!Г 1-е ниже которой нагрузка обладает заданE 4L hC !

Гз t где д — — — — относиЭ

Ь С

В тельная погрешность реализации реактивных параметров нагруэки.

Так для нагрузки, имеющей мощность

I рассеивания 78 Вт, выполненной на основании на основе окиси бериллия толщиной Н 1 мм, прн ширине нагрузки 3 мм, длине резистивного покрытия 13 мм, модуль коэффициента отражения, рассчитанной по СООтношению (О) не превышает 0,048, а с учетом погрешности реализации реактивных параметров при Д= 0,26 н ) Гэ) 0,.1.. предельная граничная частота = 5,5 ГГц.

1086484

Редактор M. Товтин Техред Т.Дубинчак Корректор В. Синицкая

Заказ 2261/49 Тирак 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4

Для прототипа, имеющего мощность рассеивания 61 Вт, выполненного на основании иэ того ае материала, толd щиной 4 мм шириной 7 мм с диной резистивного слоя 7 мм диапазон частот в пределах которого Г„.ф0,1 0-1,2 ГГц.