CS215848B1

CS215848B1 - Microstrip resonator

Info

Publication number: CS215848B1
Application number: CS944180A
Authority: CS
Inventors: Karel Hoffmann
Original assignee: Karel Hoffmann
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Vynález se týká mikropáskového rezonátorů použitelného ve struktuře mikropáskového vedení. Podstata vynálezu spočívá' v tom, že nad vrchní stranou substrátu základního mikropáskového vedení je v nastavitelné vzdálenosti umístěn nosič, posuvný v rovině rovnoběžné s vrchní stranou substrátu, nesoucí rezonanční strukturu. Mikropáskového reaonájoru lze využít k impedančnímu přizpůsobení, např. v mikrovlnných oscilátorech, k nastavování držáků diod, k optimalizaci přechodů z mikropáskového vedení na vedení jiných typů apod.The present invention relates to microstrip resonators useful in the microstrip structure. The essence of the invention is that, above the base of the base microstrip substrate, a support, displaceable in a plane parallel to the top side of the substrate carrying the resonant structure, is positioned at an adjustable distance. Microstrip reactors can be used for impedance matching, eg in microwave oscillators, to adjust diode holders, to optimize microstrip transitions to other types, and so on.

Description

Vynález se týká mikropáskového rezonátoru použitelného ve struktuře mikropáskového vedení.The invention relates to a microstrip resonator useful in a microstrip line structure.

Dosud známé mikropáskové rezonátory jsou vytvářeny z úseků mikropáskových vedení nebo pomocí vodivých ploch na horní ploše substrátu mikropáskového vedení, vyrobených stejnou tenkovrstvou technologií jako mikropáskové vedení. Základními vlastnostmi těchto rezonátorů, vyplývajícími z technologie výroby, jsou jejich pevné rozměry a poloha na substrátu. Rezonáfo; ry lze tedy jen obtížně přelaďovat, například obrušováním jejich rozměrů, což je ovšem proces nevratný. Jen obtížně, popřípadě vůbec, nelze měnit velikost navázání rezonátorů na základní mikropáskové vedení. Nelze měnit ani jejich polohu podél základního mikropáskového vedení.Previously known microstrip resonators are formed from microstrip line sections or by conducting surfaces on the upper surface of the microstrip guide substrate, produced by the same thin film technology as the microstrip guide. The basic characteristics of these resonators resulting from the production technology are their fixed dimensions and position on the substrate. Rezonáfo; Therefore, it is difficult to tune, for example by grinding their dimensions, which is, of course, irreversible. It is difficult or even impossible to change the amount of binding of the resonators to the basic microstrip line. Neither can their position along the basic microstrip guide be changed.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny mikropáskovým rezonátorem na základním mikropáskovém vedení podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že nad vrchní stranou substrátu základního mikropáskového vedení je v nastavitelné vzdálenosti umístěn nosič, posuvný v rovině rovnoběžné s vrchní stranou substrátu, nesoucí rezonanční strukturu. Část rezonanční struktury se nachází v blízkém okolí mikropásku základního mikropáskového vedení, popřípadě mikropásek překrývá.The above drawbacks are overcome by a microstrip resonator on the basic microstrip line of the invention. Its essence consists in that above the top side of the substrate of the basic microstrip guide there is a carrier displaceable in an adjustable distance in a plane parallel to the top side of the substrate carrying the resonant structure. Part of the resonant structure is located in the vicinity of the microstrip of the basic microstrip line or overlaps the microstrip.

Z mikropáskového rezonátoru podle vynálezu lze dosáhnout jednoduchým způsobem změny rezonanční frekvence i velikosti vazby mezi rezonanční strukturou a základním mikropáskovýir, vedením. Dále lze polohu rezonanční struktury podél tohoto vedení snadno měnit.From the microstrip resonator according to the invention, the resonant frequency and the magnitude of the coupling between the resonant structure and the basic microstrip conductor can be easily achieved. Furthermore, the position of the resonant structure along this line can be easily changed.

Rezonanční struktura mikropáskového rezonátoru může být tvořena dielektrickými nebo magnetickými materiály umístěnými na nosiči. Je-li tvořena páskovými vodiči, lze popřípadě k jeho výrobě použít stejnou výrobní technologii jako k výrobě základního mikropáskového vedení. Poměrná permitivita nebo permeabilita nosiče struktury může být popřípadě vzhledem k poměrné permitivltě nebo permeabllitě substrátu základního mikropáskového vedení natolik nízká, že podstatně neovlivňuje rozložení elektromagnetického pole na základním mikropáskovém vedení. Zjednoduší se tím návrh rezonátoru. Vhodná je například kombinace korundového substrátu a polystyrénového nosiče. Technická realizace rezonátoru může mít variabilní konstrukci při dodržení výše uvedených elektrických a mechanických vzájemných funkčních závislostí jeho jednotlivých částí.The resonant structure of the microstrip resonator may be composed of dielectric or magnetic materials placed on a support. If it is formed by strip conductors, the same manufacturing technology as for the production of the basic microstrip line may be used for its production. Optionally, the relative permittivity or permeability of the structure carrier may be so low as to the relative permittivity or permeability of the substrate of the basic microstrip line that it does not substantially affect the distribution of the electromagnetic field on the primary microstrip line. This will simplify the design of the resonator. For example, a combination of corundum substrate and polystyrene carrier is suitable. The technical realization of the resonator can be of variable design, while observing the above mentioned electrical and mechanical interdependencies of its individual parts.

Vynález je blíže popsán na příkladu provedení podle výkresu.The invention is described in more detail by way of example with reference to the drawing.

Mikropáskový rezonátor podle vynálezu je vytvořen nad vrchní stranou substrátu 4 z korundu základního mikropáskového vedení 5, kde je v nastavitelné vzdálenosti umístěn nosič 2, posuvný v rovině rovnoběžné s vrchní stranou substrátu 4, nesoucí rezonanční strukturu 1 ve formě páskového vedení ve tvaru písmene U.The microstrip resonator according to the invention is formed above the top side of the substrate 4 of corundum of the basic microstrip guide 5, wherein a carrier 2 movable in a plane parallel to the top side of the substrate 4 carrying a resonant structure 1

Mezi nosičem 2, který je vytvořen z polystyrenu, a substrátem 4 základního mikropáskového vedení 5 jsou umístěny podložky 3, které určují maximální vzdálenost rezonanční struktury 1 od horní plochy substrátu 4. Tuto vzdálenost lze měnit přítlakem vyvozovaným šroubem ve směru šipky, který prohýbá nosič 2 a současně fixuje jeho polohu. Změnou velikosti přítlaku lze měnit velikost vazby mezi rezonanční strukturou 1 a základním mlkrppáskovým vedením 5. Po uvolnění šroubu nebo po překonání třecí síly lze nosičem 2 po horní ploše substrátu 4 posouvat.Between the carrier 2, which is formed of polystyrene, and the substrate 4 of the basic microstrip guide 5, there are spacers 3 which determine the maximum distance of the resonant structure 1 from the upper surface of the substrate 4. This distance can be changed by the screw applied in the direction of the arrow. while fixing its position. By varying the downforce, the bond between the resonant structure 1 and the basic microstrip guide 5 can be changed. After loosening the screw or after overcoming the frictional force, the carrier 2 can be moved along the upper surface of the substrate 4.

Mikropáskový rezonátor pracuje tak, že část rezonanční struktury 1, nacházející se v blízkém okolí mikropásku základního mikropáskového vedení 5, zasahuje do oblastí silného elektromagnetického pole, které se šíří podél tohoto vedení, a zprostředkovává elektromagnetickou vazbu mezi rezonanční strukturou 1 a základním mikropáskovým vedením 5. Rozměry vzdálenější části rezonanční struktury 1, která leží vně této oblasti, je určena rezonanční frekvence. Při posuvu nosiče 2 ve směru kolmém na mikropásek základního mikropáskového vedení 5, v rovině rovnoběžné s horní plochou substrátu 4, popřípadě při otáčení nosiče 2 v této rovině, se mění rozměry té části rezonanční struktury 1, která leží vně výše zmíněné oblasti, a tím i její rezonanční frekvence. Posuvem nosiče 2 ve směru kolmém k substrátu 4 se mění velikost vazby mezi rezonanční strukturou 1 a základním mikropáskovým vedením 5. Posuvem nosiče 2 podél mikropásku lze spojitě měnit polohu rezonanční struktury 1 podél základního mikropáskového vedení 5.The microstrip resonator operates such that a portion of the resonant structure 1 located in the vicinity of the microstrip of the basic microstrip line 5 extends into areas of strong electromagnetic field that propagate along this line and mediates an electromagnetic coupling between the resonant structure 1 and the basic microstrip line 5. The dimensions of the distal portion of the resonant structure 1 that lies outside this region is determined by the resonant frequency. As the carrier 2 moves in the direction perpendicular to the microstrip of the basic microstrip guide 5, in a plane parallel to the upper surface of the substrate 4 or when the carrier 2 rotates in this plane, the dimensions of that part of the resonant structure 1 and its resonant frequency. By moving the carrier 2 in a direction perpendicular to the substrate 4, the amount of bonding between the resonant structure 1 and the basic microstrip guide 5 changes. By moving the carrier 2 along the microstrip, the position of the resonant structure 1 along the basic microstrip guide 5 can be continuously changed.

Vlastnosti rezonátoru byly zjišťovány měřením průchozího útlumu na základním mikropáskovém vedení vytvářeného rezonátorem. Měření bylo prováděno v pásmu 8 až 12,4 GHz na 50 Ω mikropáskovém vedení. Bylo dosaženo přeladitelnosti rezonátoru v celém měřeném pásmu. Maximální průchozí útlum byl přitom nastavitelný v rozsahu 0 až asi 30 dB. Pokles průchozího útlumu o 3 dB odpovídal odchylce od rezonanční frekvence asi 80 až 100 MHz.The properties of the resonator were determined by measuring the attenuation on the basic microstrip line produced by the resonator. The measurement was performed in the 8 to 12.4 GHz band on a 50 Ω microstrip line. Tuning of the resonator was achieved in the whole measured band. The maximum throughput was adjustable in the range of 0 to about 30 dB. A 3 dB drop in transient attenuation corresponded to a deviation from the resonant frequency of about 80 to 100 MHz.

Mikropáskový rezonátor umožňuje na mikropáskovém vedení realizovat jednoduše přeladítelné filtry, popřípadě v širokém rozsahu měnit Impedanci v určité referenční rovině na mikropáskovém vedení a tuto referenční rovinu podél vedení posouvat. V mikropáskové struktuře lze tedy mikropáskového rezonátoru využít k impedančnímu přizpůsobení, například v mikrovlnných oscilátorech, k nastovování držáků diod, k optimalizaci přechodu z mikropáskového vedení na vedení jiných typů apod.The microstrip resonator makes it possible to realize simple tunable filters on the microstrip line, or to change the impedance in a certain reference plane on the microstrip line to a wide extent and to move this reference plane along the line. Thus, in a microstrip structure, the microstrip resonator can be used for impedance matching, for example in microwave oscillators, to adjust the diode holders, to optimize the transition from microstrip to other types, etc.

Claims

SUBJECT

A microstrip resonator on a basic microstrip line, characterized in that a carrier (2) displaceable in a plane parallel to the top side of the substrate (4) carrying a resonant structure is located above an upper side of the substrate (4) of the basic microstrip line (5). (1), for example in the form of a stripline.