Бєляєв Б. А., * Різуненко В. І., * Різуненко П. В. Інститут Фізики ім. Л.В. Киренського СО РАН, Академмістечко, Красноярськ, 660036, Росія тел.: 3912-494591, e-mail: belvaev (8) jph.krasn.ru * Красноярський державний технічний університет, 660074, Красноярськ, вул. Киренського 26.

Анотація Чисельним аналізом в квазістатичному наближенні досліджено власні частоти пари взаємодіючих мікрополоскових резонаторів. Виявлені закономірності поведінки центральної частоти смуги пропускання від конструктивних параметрів двухзвенной микрополосковой структури добре узгоджуються з результатами отриманими на контурах при наявності в них одночасно індуктивної та ємнісної зв’язку.

I. Вступ

До достоїнств мікрополоскових пристроїв в першу чергу відносять мініатюрність, надійність в роботі і технологічність у виробництві. Проте до достоїнств слід віднести і досить гарне згоду з експериментом високошвидкісного чисельного аналізу мікрополоскових структур, що проводиться в квазістатичному наближенні. Цей факт дозволяє створювати ефективні системи для автоматизованого проектування різних СВЧ пристроїв [1], в тому числі і фільтрів [2]. Відомо, що в багатоланкових конструкціях полоснопропускающіх фільтрів, що представляють собою, як правило, систему з взаємодіючих мікрополоскових резонаторів (МПР), в робочій смузі частот повинен виконуватися не тільки баланс зв’язків всіх ланок один з одним і з підводяться лініями передачі, а й повинні збігатися резонансні частоти МПР. Відомо також, що в залежності від величини і типу зв’язку резонаторів їх власні частоти можуть як підвищуватися, так і знижуватися, що призводить до необхідності корекції довжини полоськових провідників МПР при налаштування фільтра [3]. Тому вивчення закономірностей поведінки резонансних частот МПР від характеру і величини їх взаємодії один з одним і з лініями передачі важлива і актуальна задача.

II. Основна частина

В даній роботі досліджується двухзвенная микрополосковая секція (рис. 1) на регулярних резонаторах, кондуктивно підключених по діагоналі до зовнішніх лініях передачі з хвильовим опором 50 Ом. Товщина підкладки микрополосковой структури Н, а її відносна діелектрична проникність в. Довжина провідників резонаторів в секції 1Г, Довжина галузі зв’язку ls, Ширина провідників w, а величина зазору між ними S. Для визначеності будемо вважати, що перший резонатор підключений до вхідних, а другий до вихідний лінії

Тут coi = (2 / / _iCi)-резонансна частота відокремленого контуру; Kl= L 12 / / -1 і Кз= Сп1 {С ^ + Сп) Коефіцієнти індуктивної та ємнісної зв’язку контурів відповідно. За власними частотам парних і непарних мод коливальний можна, як відомо, визначити коефіцієнт повної зв’язку не тільки пари контурів, але і будь-яких однакових резонаторів [4]

Справедливість отриманих виразів (4) для взаємодіючих МПР доводить збіг коефіцієнтів повної зв’язку, обчислених за формулами (3) і (4-5).

При конструюванні мікрополоскових фільтрів на підкладках з високою діелектричною проникністю для кондуктивного підключення резонаторів до ліній передачі, як правило, використовують провідники-перемички діаметром 0.10-0.15 мм, хвильовий опір яких набагато більше 50 Ом. Як показали дослідження, ці перемички також істотно змінюють резонансні частоти МПР. Причому ступінь відхилення частот залежить не тільки від довжини перемички, а й від усіх конструктивних параметрів самої мікрополосковоі структури, особливо, від величини /з.

III. Висновок

Таким чином, в даній роботі, зокрема, показано, що в двухзвенной секції при незмінній довжині та ширині полоськових провідників МПР, їх власні частоти можуть, як підвищуватися, так і знижуватися в залежності від інших конструктивних параметрів микрополосковой структури. При цьому відхилення центральної частоти смуги пропускання секції від резонансу відокремленого МПР зростає зі збільшенням зв’язку між резонаторами, але падає зі збільшенням діелектричної проникності підкладки.

IV. Список літератури

[1] Гупта К., ГарджР., Чадха Р. Машинне проектування НВЧ пристроїв. М.: Радіо і зв’язок, 1987.

[2] Бєляєв Б. А., Нікітіна М. І., Ноженкова П. Ф.,

Тюрньо В. В. II Известия Академії наук. Теорія і системи управління. 2000. № 2. С. 96.

[3] Бєляєв Б. А., Нікітіна М. І., Тюрньо В. В. II Електронна техніка. Сер. СВЧ-техніка. 1993. Вип. 5-6. С. 11.

[4] Тюрньо В. В., Бєляєв Б. А. II Електронна техніка. Сер. Електроніка НВЧ. 1990. Вип. 4 (428). С. 25.

NATURAL FREQUENCIES OF MICROSTRIP RESONATORS CONNECTED TO TRANSMISSION LINES

B. A. Belyaev, V. I. Rizunenko, P. V. Rizunenko Institute of Physics Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia E-mail: belyaev@iph.krasn.ru

Abstract Using numerical analysis in quasi-static approximation, we investigated natural frequencies of two interacting microstrip resonators. The dependence of passband central frequency on design factors of two-segment microstrip structure are in accordance with results obtained on contours at presence of inductive and capacitive coupling.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.