История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2021-04-19 | 69 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Конструктивные, технологические и эксплуатационные преимущества миниатюрных радиотехнических устройств сопровождаются увеличением диссипативных потерь в них обратно пропорционально полосе пропускания и объему. Таким образом, в миниатюрных устройствах необходимо серьезно считаться с ухудшением собственной добротности элементов; в крупногабаритных устройствах такой необходимости нет. В результате оценивать качество миниатюрных устройств следует с учетом связей между основными параметрами.
Рассмотрим один из таких методов, в котором габаритные размеры устройства рассматривают не обособленно, а системно— в сочетании с другими параметрами устройства. В итоге формируется показатель качества (ПК) устройства; если ПК достигает определенного уровня, то миниатюризация считается успешной. В этой процедуре учитывают следующие параметры: объем устройства (v, см3), минимальное значение диссипативных потерь в полосе пропускания (Aо, дБ), полоса пропускания (Df/fo) 100%, число включенных звеньев п. Коэффициент, образованный сочетанием этих параметров
, (2.1)
называют габаритным индексом потерь. Он зависит от частоты, и эта зависимость линейна. Используя линейность, получаем из
, (2.2)
Как показывает опыт, при ПК>3 миниатюризация устройства неудачна, не использованы в достаточной мере структурные, конструктивные и технологические резервы, которые могли бы компенсировать неблагоприятный характер связей между объемом устройства, его диссипативными потерями и полосой пропускания.
При ПК миниатюризация тривиальна, т. е. потери в устройстве увеличиваются примерно во столько же раз, во сколько уменьшился его объем (если полоса пропускания фиксирована).
При ПК<3 или ПК<<3 миниатюризация соответственно успешна и весьма успешна; неблагоприятные связи между параметрами удалось ослабить в достаточной мере. Известны варианты реализации миниатюрных фильтров, в которых достигнут ПК=0,8...2. При всех этих расчетах следует помнить, что под объемом устройства понимают его действующий объем. Дело в том, что для нормализации работы многих устройств приходится вводить различные приспособления: экраны, термостаты, магниты, криостаты, фильтры (для подавления паразитных полос) и др.
В действующий объем устройства входит и объем всех используемых в каждом конкретном случае приспособлений. Изложенный метод оценки качества миниатюризации складывался в течение последних 15…20 лет в результате изучения связей между габаритами устройства и собственной добротностью его элементов.
Комплексные оценки для ПФ с полиномиальной частотной характеристикой могут быть использованы и для других вариантов ПФ, например, на ПАВ, фильтров с полюсами затухания на конечных частотах. Для этой цели необходимо найти эквивалентное число звеньев полиномиального ПФ, имеющего такой же коэффициент прямоугольности частотной характеристики, как и исследуемый ПФ.
Направления миниатюризации
В настоящее время развиваются шесть основных направлений миниатюризации.
Первое, традиционное, направление основано на применении печатных микрополосковых устройств в стандартных микросборках при достаточно высоком подложки. Резонаторами ПФ служат полуволновые и четвертьволновые отрезки линий. Часто используют подложки из поликора ( =9,6). Второе направление основано на применении полусосредоточенных элементов, образуемых короткими отрезками линий. Удачный вариант такого устройства — гребенчатый фильтр; его габаритные размеры сравнимы с размерами микрополоскового ПФ, но имеется выигрыш в диссипативных потерях.
Третье направление миниатюризации устройств УВЧ и ОВЧ связано с применением сосредоточенных индуктивностей и емкостей в печатном исполнении (возможны и навесные конденсаторы), размеры которых существенно меньше длины, волны. Габаритные размеры таких элементов очень малы; малая собственная добротность ограничивает их применение устройствами с полосами пропускания не меньше чем 15...20%. Исследования в этой области в последние годы весьма интенсивны, и применение сосредоточенных элементов растет.
Четвертое направление основано на применении диэлектрических резонаторов в запредельном волноводе. Используются диэлектрики с =3,8...80. При поперечном расположении диэлектрических резонаторов в запредельном волноводе обеспечивается простота «сшивания» полей в волноводе и в диэлектрике и соответственно разреженный спектр паразитных полос пропускания фильтра. В некоторых вариантах конструкции таких ПФ достигается ПК=1...2. Интересен также и другой вариант расположения диэлектрических резонаторов — продольный. Резонаторы располагаются на нижней стенке запредельного волновода в виде дисков. Поле в волноводе здесь более сложной структуры, чем в первом случае, что сказывается неблагоприятно на спектре паразитных полос пропускания.
В рассматриваемом направлении имеются неиспользованные возможности. Например, в последнее время удалось реализовать ПФ на диэлектрических резонаторах с использованием двух поляризаций поля в запредельном волноводе. Это обеспечивает АЧХ с полюсами затухания на конечных частотах, что существенно увеличивает крутизну скатов АЧХ. В настоящее время рассматриваемое направление может быть реализовано лишь в диапазонах СВЧ и УВЧ. Для реализации в диапазоне ОВЧ необходима разработка керамики с весьма высоким при приемлемом .
Пятое направление основано на применении функциональных сред, в которых создается поверхностная акустическая волна либо поверхностная магнитостатическая волна (ПМСВ). Эта техника специфична и требует высокой технологической культуры.
Шестое направление миниатюризации рассмотрено в книге подробно. Сущность используемых эффектов заключается в активизации влияния магнитной связи между проводами НВЛ. В традиционных вариантах включения линия определяется полностью двумя параметрами: волновым сопротивлением р и электрической длиной . Взаимная индуктивность между проводами линии проявляется лишь в НВЛ; она характеризуется коэффициентом магнитной связи k. Рациональное сочетание трех варьируемых параметров р, и k обеспечивает одновременно миниатюрность и широкополосность устройства УВЧ и ОВЧ диапазонов. Во многих случаях для создания вводится магнитопровод, однако он ухудшает термостабильность и увеличивает габаритные размеры устройства.
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!