SU1109833A1 - Полоскова согласованна нагрузка (ее варианты) - Google Patents

Abstract

I. Полоскова  согласованна  нагрузка, содержаща  диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещен токонесущий проводник, а на другой - заземл ющий проводник, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой, расположенный между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к токонесущему и заземл ющему проводникам, а контактна  площадка, подключенна  к токонесущему проводнику, имеет щирину, равную его щирине, отличающа с  тем, что, с целью уменьщени  коэффициента отражени , контактна  площадка, подключенна  к заземл ющему проводнику, имеет щирину, превышающую сумму ширины токонесущего проводника и удвоенной толщины подложки , а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактную площадку, подключенную к токонесущему проводнику, и кромки резистивного сло  расположены от нее на рассто нии , большем толщины диэлектрической подложки. 00 О5 00

Description

./

2.Полоскова  согласованна  нагрузка, содержаща  диэлектрическую подложку, на каждой стороне которой размещены проводники , и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой, расположенный между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к проводникам, а контактна  площадка, подключенна  к одному проводнику , имеет ширину, равную его щирине, отличающа с  тем, что, с целью уменьщени  коэффициента отражени  при подключении к ленточной входной линии передачи , оба проводника и друга  контактна  площадка имеют одинаковую щирину, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки, и кромки резистивного сло  расположены от них на рассто нии, больщем толщины диэлектрической подложки.

3.Полоскова  согласованна  нагрузка, содержаща  диэлектрическую подложку, на которой размещены токонесущие и заземл ющие проводники, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической подложке, а контактные площадки подключены к токонесущему и заземл ющему проводникам, и контактна  площадка, подключенна  к токонесущему проводнику, имеет щирину, равную его щирине, отличающа с  тем, что, с целью уменьщени  коэффициента отражени  при подключении к копланарной входной линии передачи, в нее

дополнительно введен заземл ющий проводник и токонесущий и оба заземл ющих проводника размещены на одной стороне диэлектрической подложки, при этом щирина контактных площадок, подключенных к заземл ющим проводникам, составл ет 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона, а резистивный слой нанесен дополнительно на поверхность, окружающую контактную площадку, подключенную к токонесущему проводнику, при этом его кромки расположены от нее на рассто нии, равном 1/16 длины волны на нижней частоте диапазона.

4. Полоскова  согласованна  нагрузка, содержаща  диэлектрическую подложку, на которой размещены два проводника, один из которых  вл етс  заземл ющим, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены две контактные площадки и резистивный слой между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к проводникам , отличающа с  тем, что, с целью уменьщени  коэффициента отражени  при подключении к щелевой входной линии передачи , другой проводник выполнен заземл ющим и оба проводника размещены на одной стороне диэлектрической подложки, при этом кажда  контактна  плои;адка имеет щирину, равную 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки , и кромки резистивного сло  расположены от них на рассто нии, равном 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона.

Изобретение относитс  к технике сверхвысоких частот и может быть использовано при построении полосковых интегральных устройств.

Известна полоскова  согласованна  нагрузка, содержаща  диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещен токонесущий проводник и резистивный слой, а на другой заземл ющий проводник, при этом резистивный слой подключен к заземл ющему проводнику посредством контакта и токонесущему проводнику 1J.

Недостатком известной полосковой согласованной нагрузки  вл етс  относительно низка  предельна  рабоча  частота, при

которой выполн етс  условие малого коэффициента отражени . Это св зано с тем, что на высоких частотах сказываютс  индуктивность резистивного сло  и контакта. Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  полоскова  согласованна  нагрузка, содержаща  диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещен токонесущий проводник, а на другой заземл ющий проводник, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой, расположенный между ними, при это.м дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической , подложке и контактные площадки подключены к токонесущему и заземл ющему проводникам, а контактна  пло щадка, подключенна  к токонесущему проводнику , имеет щирин-у, равную его ширине 2. Недостатком известной полосковой согласованной нагрузки  вл етс  высокий коэффициент отражени  на верхних частотах рабочего диапазона, что -св зано с наличием дисперсии в полосковых лини х, привод щий к изменению на верхних частотах их волнового сопротивлени  при посто нном сопротивлении резистивного сло . Цель изобретени  - уменьщение коэффициента отражени  при подключении полосковой согласованной нагрузки к микрополосковой , ленточной, копланарной и щелевой входным лини м передачи. Дл  достижени  поставленной цели в полосковой согласованной нагрузке по первому варианту, содержащей диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещен токонесущий проводник, а на другой - заземл ющий проводник, и дополните .льную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой, расположенный между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к токонесущему и заземл ющему проводникам , а контактна  площадка, подключенна  к токонесущему проводнику, имеет щирину, равную его щирине, контактна  площадка, подключенна  к заземл ющему проводнику, имеет щирину, превыщающую сумму щирины токонесущего проводника и удвоенной толщины подложки, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность , окружаюц1ую контактную площадку, подключенную к токонесущему проводнику , и кромки резистивного сло  расположены от нее на рассто нии, больщем толщины диэлектрической подложки. В полосковой согласованной нагрузке по второму варианту, содержащей диэлектрическую подложку, на каждой стороне которой размещены проводники, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой, расположенный между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к проводникам, а контактна  площадка подключенна  к одному проводнику, имеет щирину, равную его щирине, оба проводника и друга  контактна  площадка имеют одинаковую щирину, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки, и кромки резистивного сло  расположены от них на рассто нии, оолыпем толщины днэлеь:т :::- сгкой подложки. В полосковой согласованной н;и-|;. ье по третьему варианту, содержа цей диэлехт-рическую подложку, на которой размещсН токонесущий и заземл ющий прово.кккп, и .аополнительную диэлектрическую по.ц.юлчку , на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размеп1ена перпендикул рно диэлектрической подложке, а контактные площадки людключены к токонесущему и заземл ющему проводникам, н контактна  площадка подключенна  к токонесущему проводнику, имеет щирину, равную его (иирине, дополнительно введе зазеМоТ ющий проводник и токонесхщий н оба заземл ющих проводника размещены нз одной стороне диэлектрической по.глоллки, при этом щирина контактных площадок, подключенных к заземл ющпм проводника , составл ет 1/16 длипы волны на нижней частоте рабочего диапазона, а резнстивный . слой нанесен дополнительно на поверхность, окружающую контактную площ.адку, подключенную к TOKOHecviue.viy проводнику, при этом его кромки расположены от нее на рассто нии, равном 1/6 длины волны на нижней частоте диапазона. В полосковой согласованной нагрузке по четвертому варианту, содержандей диэлектрическую подложку, на которой размещены два проводника, один из которых  вл етс  заземл ющим, и дополнительную диэ,аектрическу1б подложку, на одной стороне которой нанесены две контактные площадки и резистивный-слой между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка размещена перпендикул рно диэлектрической подложке и контактг ые площадки подключе} ы к проводникам, другой npotio/i.ник выполнен заземл ющим и оба провоаника нанесены на одной стороне диэлектрической подложки, при этом кажда  контактна  площадка имеет ширину., равную 1/16 длины волны ка нижней частоте рабоче о диапазона, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки, и кромки резистивного сло  расположены от них на рассто нии, равном 1/16 длины волны на ни-жней частоте рабочего ..циаиазопа. На фиг. 1 показана конструкци  полосковой согласованной нагрузки, подключаемой к МИКрОПОЛОСКОВОЙ входной .4H передачи; на фиг. 2 - дополните..1ьна  диэлектрическа  подложка полосковой со ласованной нагрузки, подключаемой к микрополосковой входной л ИНИН передаче: на фиг. 3 - дополнительна  .а;г-)лек1рическа  подложка полосковон согласованной 1агрузки, подключаемг;й к ; енточной входной .(инпи п(--;;-ета--и; на фиг.

4- дополнительна  диэлектрическа  подложка полосковой согласованной нагрузки, подключаемой к копланарной входной линии-передачи; на фиг. 5 - дополнительна  диэлектрическа  подложка, подключаема  к щелевой входной линии передачи.

Полоскова  согласованна  нагрузка (фиг. 1) содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой размещен токонесущий проводник 2, а на другой - заземл ющий проводник 3 и дополнительную диэлектрическую подложку 4, (фиг. 2). На одной стороне дополнительной диэлектрической подложки 4 нанесены контактные площадки 5 и 6 и резистивный слой 7, расположенный между ними, при этом дополнительна  диэлектрическа  подложка 4 размещена перпендикул рно диэлектрической подложке 1 и контактна  площадка

5подключена к токонесущему проводнику 2, а контактна  площадка 6 - к заземл ющему проводнику 3. Контактна  площадка 5 имеет щирину f равную щирине w токонесущего проводника 2, Контактна  площадка 6 имеет щирину Е-,превыщающую сумму щирины токонесущего проводника 2 и удвоенной толщины подложки 1, а резистивный слой 7 дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактную площадку 5, и кромки 8 резистивного сло  7 расположены от нее на рассто нии, большем толщины диэлектрической подложки 1.

В полосковой согласованной нагрузке по второму варианту, дополнительна  диэлектрическа  подложка 4, которой показана на фиг. 3, оба проводника и контактные площадки 5 и 6 имеют одинаковую ширину ti, а резистивный слой 7 дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки 5 и 6, и кромки 8 резистивного сло  7 расположены от них на рассто нии, больщем толщины диэлектрической подложки 1.

В полосковой согласованной нагрузке по третьему варианту, содержащей один токонесущий и два зазе.мл ющих проводника , нанесенных на одной стороне диэлектрической подложки, имеетс  дополнительна  диэлектрическа  подложка 4 с контактными площадками 5, 6 и 9 (фиг. 4). Контактна  площадка 5, подключенна  к токонесущему проводнику, имеет щирину , равную его ширине, а контактные площадки 6 и 9, подключенные к заземл ющим проводникам , имеют щирину з. составл ющую 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона, а резистивный слой 7 нанесен дополнительно на поверхность, окружающую контактную площадку 5, при этом его кромки 8расположены от нее на рассто нии , равном 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона.

В полосковой согласованной нагрузке по четвертому варианту дополнительна 

диэлектрическа  подложка 4 которой показана на фиг. 5, оба проводника выполнены заземл ющими и нанесены на одной стороне диэлектрической подложки, при этом кажда  г контактна  площадка 5 и 6 имеет ширину 6 равную 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона, а резистивный слой 7 нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки 5 и 6, и кромки 8 резистивного сло  7 расположены от них на рас0 сто нии, равном 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона.

Полоскова  согласованна  нагрузка (ее варианты) работает следующим образом. При подаче СВЧ мощности на входную полосковую линию передачи (микрополосковую , или ленточную, или копланарную, или щелевую), СВЧ мощность рассеиваетс  в резистивном слое 7, размещенном на дополнительной диэлектрической подложке 4. Уменьщение коэффициента отражени  при

0 увеличении частоты сигнала обусловлено следующими физическими процессами.

В низкочастотной части рабочего диапазона , токи, индуцируемые в резистивном слое 7 магнитным полем распростран ющейс  во входной полосковой линии передачи

5 волны, растекаютс  по всей поверхности резистивного сло  7. Основна  волна в полосковых лини х  вл етс  замедленной, поэтому напр женность пол  над поверхностью диэлектрической подложки 1 спадает по экспоненциальному закону. По экспоненциальному закону уменьшаютс  и токи в проводниках 2 и 3 при удалении от токонесущего проводника 2. С ростом частоты из-за дисперсии волновое сопротивление входной полосковой линии передачи и эф фективна  проницаемость Еэ з -У - ччиваютс , соответственно увеличиваетс  замедление волны и уменьшаетс  дол  токов, протекающих по участкам резистивного сло  7, удаленным от области зазора между проводниками линии. В результате на вы0 соких частотах увеличиваетс  активна  составл юща  сопротивлени  резистивного сло  7, что приводит к уменьшению коэф фициента отражени  нагрузки за счет выравнивани  сопротивлени  резистивного сло  7 и волнового сопротивлени  входной полосковой линии передачи.

Дл  полосковой согласованной нагрузки по первому варианту расщирение контактной площадки 6, подключаемой к заземл ющему проводнику 3, обусловлено тем, что

0 ток в заземл ющем проводнике 3 протекает на большей его щирине, чем в токонесущем проводнике 2. Нанесение резистивного сло  на поверхность, окружающую контактную площадку 5, при удалении от нее кромок 8 резистивного сло  7 на рассто ние,

5 превышающее толщину диэлектрической подложки 1, обеспечивает перекрытие резистивным слоем 7 практически всей (до ) области передачи СВЧ мощности по поперечному сечению входной полосковой линии передачи. Аналогично работает полоскова  согласованна  нагрузка по второму варианту. Полосковые согласованные нагрузки по третьему и четвертому вариантам содержат щелевые зазоры между проводниками и соответственно между контактными площадками , подключаемыми к ним. При выполнении условий увеличени  ширины коитактных площадок (б и 9 по третьему варианту и 5 и 6 по четвертому варианту) и рассто ние до их кромок 8 резистивного сло  7, равных 1/16 длины волны, на нижней частоте рабочего диапазона достигаетс  оптимальна  величина рабочего диапа

Zz.

с-

/

/

Х7

.1

Ц 7 6 S э

/// /Г

Фиг.

fi 7 5

// / .fi

7 /

/

/

Ф(Аг.

.//7 f

Фиг.5 зона частот, в которой сохран етс  низкий коэффициент отражени . Использование полоскопой согласованной нагрузки (ее вариан-тов) позвол ет не менее, чем в два раза уменьшить коэффициент отражени  в рабочем диапазоне частот в сравнении с прототипом или, соответственно , не менее, чем в два раза увеличить рабочий диапазон частот при одинаковых коэффициентах отражени , а наличие вариантов обеспечивает построение полосковых согласованных нагрузок не только дл  входной микрополосковой линии передачи , но и дл  ленточной, копланарной и щелевой входных полосковых линий передачи .

Claims (4)

1. I. Полосковая согласованная нагрузка, содержащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещен токонесущий проводник, а на другой — заземляющий проводник, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивныи слои, расположенный между ними, при этом дополнительная диэлектрическая подложка размещена перпендикулярно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к токонесущему и заземляющему проводникам, а контактная площадка, подключенная к токонесущему проводнику, имеет ширину, равную его ширине, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения коэффициента отражения, контактная площадка, подключенная к заземляющему проводнику, имеет ширину, превышающую сумму ширины токонесущего проводника и удвоенной толщины подложки, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактную площадку, подключенную к токо- _е несущему проводнику, и кромки резистивного слоя расположены от нее на расстоянии, большем толщины диэлектрической подложки.

   Фиг.1
2. 2. Полосковая согласованная нагрузка, содержащая диэлектрическую подложку, на каждой стороне которой размещены проводники, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой, расположенный между ними, при этом дополнительная диэлектрическая подложка размещена перпендикулярно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к проводникам, а контактная площадка, подключенная к одному проводнику, имеет ширину, равную его ширине, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения коэффициента отражения при подключении к ленточной входной линии передачи, оба проводника и другая контактная площадка имеют одинаковую ширину, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки, и кромки резистивного слоя расположены от них на расстоянии, большем толщины диэлектрической подложки.
3. 3. Полосковая согласованная нагрузка, содержащая диэлектрическую подложку, на которой размещены токонесущие и заземляющие проводники, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены контактные площадки и резистивный слой между ними, при этом дополнительная диэлектрическая подложка размещена перпендикулярно диэлектрической подложке, а контактные площадки подключены к токонесущему и заземляющему проводникам, и контактная площадка, подключенная к токонесущему проводнику, имеет ширину, равную его ширине, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения коэффициента отражения при подключении к копланарной входной линии передачи, в нее дополнительно введен заземляющий проводник и токонесущий и оба заземляющих проводника размещены на одной стороне диэлектрической подложки, при этом ширина контактных площадок, подключенных к заземляющим проводникам, составляет 1/16 длины волны, на нижней частоте рабочего диапазона, а резистивный слой нанесен дополнительно на поверхность, окружающую контактную площадку, подключенную к токонесущему проводнику, при этом его кромки расположены от нее на расстоянии, равном 1/16 длины волны на нижней частоте диапазона.
4. 4. Полосковая согласованная нагрузка, содержащая диэлектрическую подложку, на которой размещены два проводника, один из которых является заземляющим, и дополнительную диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесены две контактные площадки и резистивный слой между ними, при этом дополнительная диэлектрическая подложка размещена перпендикулярно диэлектрической подложке и контактные площадки подключены к проводникам, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения коэффициента отражения при подключении к щелевой входной линии передачи, другой проводник выполнен заземляющим и оба проводника размещены на одной стороне диэлектрической подложки, при этом каждая контактная площадка имеет ширину, равную 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона, а резистивный слой дополнительно нанесен на поверхность, окружающую контактные площадки, и кромки резистивного слоя расположены от них на расстоянии, равном 1/16 длины волны на нижней частоте рабочего диапазона.