Modelování mikrovlnných struktur na bázi SIIG

| Kategorie: Diplomové, bakalářské práce  | Tento dokument chci!

Dobře známý dielektrický vlnovod se zemní deskou dosahuje v oblasti milimetrových vlnzajímavých výsledků. Oproti běžným typům vedení a vlnovodů se vyznačuje především svýmnízkým průchozím útlumem pro kmitočty blížící se 100 GHz. Tato práce se detailně zabývájeho vlastnostmi a především typem úpravy vysokopermitivitního substrátu pro dosaženíimplementace vlnovodu do dielektrické desky (SIIG). Práce dále obsahuje i návrhy pro různézpůsoby přechodu z běžně používaných vedení a vlnovodů. Za pomoci simulace, využívajícímetodu konečných prvků, je dosaženo hodnoty útlumu pod hranici 2 dB, která odpovídá délcevlnovodu 2 cm a obsahuje mimo samotného vlnovodu i dvojici přechodů. V neposlední řaděje v této práci navržen také způsob výroby a uplatnění SIIG vlnovodu v praxi.

Vydal: FEKT VUT Brno Autor: Tomáš Teplý

Strana 33 z 45

Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.

Jak získat tento dokument?






Poznámky redaktora
7) Ze vzorců zřetelné, pro jednu hodnotu impedance nemusí nevyhnutelně dospět pouze jedním postupem. Pod konkrétním pojmem koplanární vlnovod chápán vlnovod složený středního pásku, zajišťujícího vlastní přenos vln okolních ploch, představujících nulový zemní potenciál. této práci bude nadále vycházet modelu mechanicky symetrického CPW, tedy vlnovodu, který obou stranách středního vodiče stěrbinu konstantní velikosti, která jej dělí od bočních zemnících ploch. Oproti dříve popsanému mikropáskovému vedení totiž částečně eliminuje vyzařování prostoru vlnovodu tím snížení útlumu při přenosu elektromagnetických vln.33 5 KOPLANÁRNÍ PŘECHOD Koplanární vlnovod (CPW) stejně jako mikropáskové vedení patří skupiny planárních vedení.4) navíc [17]: R∈ S∈J 0∈ (#J S∈)∗(#J 0∈) , R#, = 345W 6 K ∗ X H 345WY 6 K∗H ∗(TJ ∗BS,0)Z , (5. Současně svým uspořádáním vodivých ploch umožňuje daleko větší variabilitu volby impedance oproti mikropáskovému vedení. Výpočet opět provedený pro substrát korundové keramiky relativní permitivitě 9,8. Pro CPW tedy není nutnost použít obou stran pokovený dielektrický substrát, avšak takovéto uspořádání vrstev lze bez problému využívat.6), (5. Výpočet efektivní permitivity substrátu poté provede tímto způsobem [17]: )DE LN# ∗ PQ( ) P( ) ∗ P( ∈) P( ∈) . tvořeno nanesením několika vodivých pásků ideálním případě) nekonečně velkou dielektrickou desku. Vlnovod umožňuje efektivní přenos frekvence 100 GHz dále.1) kde K(k) úplný eliptický integrál K'(k) jeho doplňkový eliptický integrál. Pro tento případ symetrického CPW samozřejmě vždy hodnoty rovnají. CPW svými vlastnostmi uspořádáním dosahuje výborných výsledků zejména oblasti mikrovlnné techniky.3), (5. (5.2), (5.4) kde značí šířku středního pásku, poté velikost štěrbin jejím okolí.2), (5.3), (5. Lze například zvolit šířku štěrbin nim dopočítat patřičný rozměr středního pásku, nebo postup opakovat, tentokráte zvolenou hodnotou šířky pásku.1 Charakteristická impedance koplanárního vlnovodu Obecnou charakteristickou impedanci CPW lze vypočítat vztahu [17]: <= = O=∗ > ?@ ∗ PQ( ) P( ) , (5. Moduly eliptických integrálů lze vypočítat vztahů [17]: R 0 (#J S)∗(#J 0) , = T TJ ∗BS , = T TJ ∗B0 , (5.5) Pro moduly eliptických integrálů platí výše zmíněné rovnice (5. 5. . Pokud se tedy zvolí hodnota šířky středního pásku 100 požadovaná charakteristická impedance vedení 50Ω, tak lze představených rovnic dopočítat, okolní šterbiny kolem středního vodiče měly dosahovat µm