Электромагнитно связанные линии передачи и их применение в антенных системах, страница 6

– полосковые линии с пренебрежимо малой толщиной со связью по узким кромкам в прямоугольном корпусе (рис. 1.7г);

– то же с полным наложением широких сторон (рис. 1.7д, е);

– то же с частичным перекрытием широких сторон (рис. 1.7ж);

– то же с параллельным соединением внешних полосок для образования одной из линий (рис. 1.7з);

– микрополосковые линии на керамической или полупроводниковой подложке (рис. 1.7и).

Рис. 1.7

Кроме того, используются структуры, производные от вышеназванных, когда применяется слоистый (неоднородный) диэлектрик, а каждая из линий передачи может быть образована параллельным соединением нескольких полосок. Однако несмотря на это разнообразие вариантов, расчет поперечных геометрических размеров ведется, как правило, в такой последовательности.

1. Исходя из обеспечения требуемых амплитудно- и фазо-частотных характеристик устройств, находятся коэффициент связи    (формула 1.26) или волновые сопротивления при сифазном   и противофазном  видах возбуждения линий.

2. С использованием графиков и номограмм, взятых из литературы, или пакетов прикладных программ и компакт-дисков при работе на компьютере рассчитываются искомые геометрические размеры. При этом в зависимости от исходных конструктивно-технологических параметров (толщины диэлектрических листов, высоты подложек, размеров корпуса, толщины фольги или пленочной металлизации, величины относительной диэлектрической проницаемости диэлектриков, способа формирования линий (точение, фрезерование, травление фольги с пробельных участков, вакуумное напыление, технология полупроводниковых микросхем, микромеханическая мембранная технология и пр.)) и диапазона рабочих частот (от десятков мегагерц до 60…80 ГГц) применяются методы расчета различной степени строгости и точности, начиная от квазистатических моделей и конформных отображений и заканчивая трехмерными методами интегральных уравнений в строгой электродинамической постановке задачи. Не представляется возможным перечислить все первоисточники, которые были бы полезны при этих расчетах. Можно отметить лишь справочники, написанные впоследствии по материалам этих первоисточников [4, 9, 11–21]. Это лишний раз свиде-тельствует о неослабевающем внимании специалистов микроволновой техники к совершенствованию устройств СВЧ и антенных систем на связанных линиях, многие из которых представляют собой настоящие шедевры мысли, приближающиеся по изящности решений к произведениям искусства.

2.  УЗЛЫ АНТЕННЫХ СИСТЕМ

НА СВЯЗАННЫХ ЛИНИЯХ С ЭКРАНИРОВАННЫМИ ФРАГМЕНТАМИ

2.1. Матрица сопротивлений отрезка

связанных линий

Как уже отмечалось, отрезок связанных линий является базовым элементом многих узлов антенных систем, в их числе: направленные ответвители, фильтры, фазовращатели, многоканальные делители-сумматоры мощности, модуляторы, аттенюаторы и пр. Предложенные в середине прошлого столетия первые технические решения упомянутых устройств непрерывно совершенствуются по двум направлениям:

А) формирование новых структур элементов и узлов с более совершенными электрическими и конструктивно-технологи-ческими показателями в рамках уже освоенных в промышленности технологий;

Б) разработка новых технологий реализации линий передачи, позволяющих достичь значимых результатов в конструкторско-компоновочных работах.