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.

4003-176.jpg

4003-177.jpg


Электрич. свойства полосковых линий характеризуются волновым сопротивлением4003-178.jpgкоэф. замедления h (см. Замедляющая система)и коэф. затухания4003-179.jpgПодвешенные 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.

4003-180.jpg

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 4003-181.jpg 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 волн4003-182.jpg 4003-183.jpg и 4003-184.jpg она описывается телеграфными уравнениями. Здесь4003-185.jpgи - относительные электрич. и магн. проницаемости4003-186.jpgматериала подложки, W - ширина полоски,4003-187.jpg- толщина подложки. По мере уменьшения4003-188.jpg(роста частоты) коэф. замедления всех типов волн стремится к величине4003-189.jpg 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 волны4003-190.jpgа на ширине полоски - полволны4003-191.jpgКвази-ТЕМ-волна полностью определяется погонными индуктивностью L, ёмкостью С, сопротивлением проводника R, проводимостью подложки G. Через эти параметры определяются такие величины, как коэф. замедления 4003-192.jpg (здесь с - скорость света в свободном пространстве), волновое сопротивление 4003-193.jpg затухание 4003-194.jpg Часто при4003-195.jpg= 1 в области частот для к-рой справедливы телеграфные ур-ния вместо коэф. замедления используют эфф. диэлектрич. проницаемость4003-196.jpg поскольку в этой области 4003-197.jpg=4003-198.jpg где4003-199.jpg - погонная ёмкость полосковой линии в отсутствие подложки. Дисперсионные характеристики4003-200.jpg 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

  1. Нефедов Е. И., Фиваковский А. Т., Полосковые линии передачи, 2 изд М 1980
  2. Справочник по расчёту и конструированию СВЧ полосковых устройств, под ред. В. И. Вольмана, М., 1982;
  3. 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 ни тужатся релятивисты, CMB (космическое микроволновое излучение) - прямое доказательство существования эфира, системы абсолютного отсчета в космосе, и, следовательно, опровержение Пуанкаре-эйнштейновского релятивизма, утверждающего, что все ИСО равноправны, а эфира нет. Это фоновое излучение пространства имеет свою абсолютную систему отсчета, а значит никакого релятивизма быть не может. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution