Широкополосное высокочастотное устройство коммутации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В°вномерность амплитудно-частотной характеристики, которая носит периодический оiиллирующий характер. Максимальное значение неравномерности характеристики, а значит, и максимальное значение коэффициента отражения от фильтра будет иметь место в нескольких точках полосы пропускания. Фильтры подобного типа обычно применяются, когда требования, предъявляемые к согласованию фильтра в полосе пропускания, невысоки.
Рисунок 1.5 - Чебышевская характеристика затухания LA - пульсации в полосе пропускания фильтра, дБ
Фильтры с максимально-плоской частотной характеристикой (Рисунок 1.6).
Характерной особенностью этих фильтров является равномерность амплитудно-частотной характеристики вблизи резонанса и монотонность ее изменения в пределах ПП. Кроме того, эти фильтры обладают наибольшей линейностью фазовой характеристики.
Рисунок 1.6 - Максимально-плоская характеристика затухания
Эллиптические фильтры (Рисунок 1.7).
Функция передачи эллиптических фильтров определяется следующим выражением:
.(1.2)
У таких фильтров амплитудно-частотная характеристика равноволновая не только в полосе пропускания, но и в полосе заграждения. При заданном порядке фильтра его крутизна будет больше, чем у фильтра с выше перечисленными аппроксимациями АЧХ.
Рисунок 1.7 - Эллиптическая характеристика затухания
Фильтры iастотной характеристикой, выраженной полиномом Чебышева второго рода n-ого порядка.
Эти фильтры обладают относительно большой неравномерностью амплитудно-частотной характеристики. Преимуществом таких фильтров является простота изготовления и технологии. Однако они находят ограниченное применение.
1.3 Основные типы конструктивных реализаций ЧФ диапазона СВЧ, применяемых в настоящий момент, и основные технологии их изготовления
Реализация приведенных выше схем ЧФ СВЧ на дискретных элементах практически невозможна. Это объясняется рядом причин. Во-первых, для того чтобы схема обладала свойствами системы с сосредоточенными параметрами геометрические размеры элементов должны быть много меньше длинны волны, а диапазон СВЧ включает в себя сигналы с длиной волны от 1 до 10 см. Следовательно, дискретные элементы будут представлять собой сверхмалые конденсаторы и отрезки проволоки. Во-вторых, возможно изготовление элементов с электрическими параметрами, соответствующими стандартным рядам, которые регламентированы ГОСТом 28884-90 Ряды предпочтительных значений для резисторов и конденсаторов. В-третьих, изготовление дискретных элементов такого размера неизбежно влечет за собой большой разброс в электрических параметрах, что отрицательно сказывается на характеристике устройства. В-четвертых, изготовление систем на дискретных элементах предполагает ручную сборку, что так же оказывает отрицательное влияние в частности на параметры элементов и на характеристики устройства в целом. Поэтому ЧФ в диапазоне СВЧ реализуют в полосковом виде.
В настоящий момент в большинстве случаев реализация фильтров диапазона СВЧ осуществляется в виде гибридных интегральных схем (ГИС). В абсолютном большинстве случаев ГИС могут иметь либо полосковые, либо коаксиальные выводы, реже - выводы в виде прямоугольных волноводов. ГИС с полосковыми выводами (ПВ) выглядит следующим образом (Рисунок 1.8).
Рисунок 1.8 - ГИС
Цифре 1 соответствует интегральный элемент, цифре 2 - дискретный микротранзистор, цифре 3 - места сварки дискретных микроэлементов, цифре 4 - одиночный микротранзистор, цифре 5 - микроконденсатор, цифре 6 - ПВ, цифре 7 - коаксиальный вывод.
Несущей конструкцией ГИС с ПВ является плата из диэлектрика (возможно использование органических или неорганических диэлектриков), чаще всего используются неорганические диэлектрики, в частности, керамика на основе оксида алюминия - поликор (диэлектрическая проницаемость - 9.8; тангенс угла диэлектрических потерь - 0,0001). Керамика отличается высокой механической прочностью, твердостью, стабильностью размеров во времени и при воздействии технологических процессов изготовления полосковых устройств (воздействие кислот, щелочей, растворителей), допускается воздействие высокой температуры 1300С при технологических процессах, диапазон рабочих температур - 60тАж+700С. На одной или на обеих поверхностях платы методами электровакуумного напыления, фотолитографии и гальваники сформированы топологии проводящих и резистивных слоёв.[1]
Вакуумная технология обеспечивает получение пленок с заданными электрофизическими свойствами и хорошей адгезией. Сущность метода термического испарения в вакууме состоит в том, что при температуре, когда давление собственных паров испаряемого вещества значительно превышает давление остаточных газов, а тепловая энергия превышает силу iепления между атомами, происходит термическое испарение материала. При этом в сторону подложки направляется прямолинейный молекулярный поток испаряемого вещества.
На рисунке 1.9 из испарителя 1 испаряемое вещество 2 осаждается на подложку 3 или на заслонку 4, контролирующую начало и окончание осаждения материала. Подложка подогревается с помощью нагревателя 5. Длина свободного пробега атомов испаряемого вещества в вакууме должна превышать расстояние между испарителем и подложкой.
Рисунок 1.9 - Подколпачное устройство установки термического испарения в вакууме
Во время испарения контролирую?/p>