автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.21, диссертация на тему:Методы аналитического синтеза многозвенных диссипативных структур техники СВЧ

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ФфЪя

-9К0ЯШ

ПОКРОВСКАЯ ЛЮДМИЛА ЮРЬЕВНА

МЕТОДЫ АНАЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА МНОГОЗВЕННЫХ ДИССИПАТИВНЫХ СТРУКТУР ТЕХНИКИ СВЧ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.12.21— Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производств

Тула 2000

Работа выполнена на кафедре РЭ Тульского государственного

университета Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Е. А. Макарецкий академик МАИ, заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Басалов Ф. А.

кандидат физико-математических наук, доцент Н. Ф. Ряполов

Тульский филиал Коломенского конструкторского бюро машиностроения

Защита диссертации состоится " (Э " июля 2000г. в часов на заседании диссертационного совета К 063.47.09 в Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92 (9й учебный корпус, ауд. 101):

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " июня 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., проф.

Е. В. Ларкин

И^М -а^нб, о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение эффективности существующих радиотехнических систем специального назначения, как и разработка новых образцов техники СВЧ в сложившейся экономической ситуации невозможны без существенного сокращения сроков и стоимости отработки элементов и устройств СВЧ-диапазона.

Однако, современное производство СВЧ-устройств остается трудоемким и малопроизводительным процессом. В значительной степени это относится к многозвенным резонансным структурам СВЧ-диапазона, выполняющим роль частотно-избирательных устройств.

Задача создания частотно-избирательных устройств СВЧ-диапазона является в электродинамике СВЧ одной из ключевых. Фильтрующие устройства входят в состав большинства СВЧ-узлов. Кроме классических применений в качестве устройств подавления частотных составляющих сложного сигнала, СВЧ-фильтры используются и для решения задач разделения частот в многоканальных распределительных устройствах.

Несмотря на существенные успехи в теории проектирования многозвенных фильтрующих и согласующих устройств СВЧ-диапазона, связанных с работами A.JI. Фельдштейна, Л.Р. Явича, Б.Ю. Капилевича, Л.В. Алексейчика, М.Е. Ильченко, В.А. Коробкина, Ю.В. Егорова, В.В. Никольского, Нарытника, Федорова, Малкова Г.А., Мирских Г.А., A.B. Полынкина, A.B. Черешнева в России и П. Ричардса, Н. Рибле, Д. Мастей, Л. Янга, Е. Джонса в США, А. Матсумото в Японии, и многих других за рубежом, проблема сроков и стоимости отработки новых образцов техники СВЧ остается нерешенной.

Основной причиной, не позволяющей решить проблему, является отсутствие методов синтеза многозвенных резонансных структур, учитывающих поглощение в самом процессе синтеза, а не на завершающей стадии, как это принято в известных методах.

Поэтому задача создания методов синтеза диссипативных структур является весьма важной и актуальной, поскольку ее решение позволит существенно повысить эффективность технологии производства техники СВЧ путем значительного сокращения и даже полной ликвидации доводочных и настроечных работ.

Объект исследования диссертации — диссипативные многозвенные волноводно-диэлектрические структуры техники СВЧ и особенности технологии их проектирования и производства.

Предмет исследования диссертации — взаимосвязанная совокупность методов, моделей и алгоритмов проектирования многозвенных резонансных диссипативных структур с распределенными постоянными, обеспечивающая, путем повышения точности их проектирования, снижение сроков и стоимости технологических процессов производства техники СВЧ.

Целью работы является сокращение сроков и стоимости отработки техники СВЧ на основе резонансных многозвенных диссипативных структур путем существенного уменьшения объема или полного исключения настроечных и доводочных работ за счет повышения точности проектирования.

Задачи исследований:

1. Анализ известных методов синтеза идеальных многозвенных резонансных СВЧ-структур.

2. Разработка методов синтеза идеальных СВЧ-структур как основы методов синтеза диссипативных СВЧ-структур.

3. Разработка моделей и алгоритмов анализа диссипативных многозвенных волноводно-диэлектрических СВЧ-структур.

4. Разработка методов, моделей и алгоритмов синтеза диссипативных резонансных многозвенных СВЧ-структур.

5. Синтез реальных СВЧ-структур и их экспериментальные исследования.

На защиту выносятся:

1. Новый прототип многозвенных устройств на связанных линиях, учитывающий отличие волн от поперечных и наличие поглощения.

2. Модели прямого аналитического синтеза многозвенных структур с непосредственными связями..

3. Метод синтеза многозвенных структур с существенно неидентичными резонансными звеньями.

4. Математические модели ВДСЗС-прототипа с учетом поглощения как в линии передачи, так и в элементах связи.

5. Метод синтеза диссипативных многозвенных структур.

6. Модели и алгоритмы синтеза одно-, двух- и трехзвенной диссипативных структур методом неопределенных коэффициентов.

7. Модели и алгоритмы преобразования элементов матрицы рассеяния для диссипативных структур.

Методы исследования. Для получения основных теоретических результатов использованы методы классической электродинамики, теории функций комплексной переменной, методы математической физики.

Научная новизна. В результате выполнения работы:

1. Разработан (совместно с A.B. Полынкиным) новый прототип многозвенных устройств на связанных линиях, учитывающий отличие волн в линиях от поперечных, а также дисперсию элементов связи и поглощение, обеспечивающий повышение точности проектирования фильтрующих устройств данного типа.

2. Предложен обобщенный прототип многозвенных диссипативных структур - ВДСЗС-прототип с поглощением, позволяющий учесть влияние поглощения не только в линиях передачи резонансных звеньев, но и в элементах связи, что обеспечивает повышение точности проектирования.

3. Разработаны модели прямого аналитического синтеза многозвенных фильтрующих и согласующих устройств, обеспечивающих существенное по-

вышение производительности процесса проектирования.

4. Разработаны модели и алгоритмы синтеза структур с неидентичными звеньями, обеспечивающие повышение точности их проектирования.

5. Установлены соотношения между элементами матрицы рассеяния -однозвенных и двухзвенных диссипативных структур как с непосредственными связями, так и с четвертьволновыми связями, обеспечивающие создание алгоритмов наращивания и редукции математических моделей многозвенных диссипативных структур.

6. Разработан алгоритм наращивания математических моделей диссипативных структур с непосредственными и четвертьволновыми связями, (на основе алгоритма В.И. Бондаренко для идеальных структур), обеспечивающий существенное повышение точности и производительности процесса анализа многозвенных диссипативных структур.

7. Разработан алгоритм редукции математических моделей многозвенных диссипативных структур с непосредственными и четвертьволновыми связями (на основе алгоритмов Бондаренко В.И. для идеальных структур) - математический аппарат методов синтеза диссипативных структур: классический и метод неопределенных коэффициентов.

8. Разработаны методы синтеза многозвенных диссипативных структур по отраженной и проходящей волнам, обеспечивающие значительное повышение точности проектирования реальных многозвенных СВЧ-структур.

Практическая ценность реализация результатов. Применение разработанных методов, моделей и алгоритмов в проектировании многозвенных фильтрующих и согласующих устройств как с непосредственными так и четвертьволновыми связями при использовании материалов с разбросом параметров в пределах заданного допуска почти полностью исключает необходимость в технологических операциях подгонки и подстройки новых образцов техники СВЧ.

По результатам исследований изданы учебные пособия: "Обобщенный волновой синтез многозвенных структур с распределенными параметрами на основе ВДСЗС-прототипа" и "Автоматизированное проектирование фильтрующих и согласующих СВЧ-устройств на основе ВДСЗС—прототипа", используемые в учебном процессе кафедры "Радиоэлектроника" ТулГУ при изучении курсов "Электродинамика и распространение радиоволн" и "Устройства СВЧ и антенны".

Работа выполнялась по фантам МО РФ "Фундаментальные исследования исследования волновых процессов в многозвенных СВЧ структурах и разработка нового метода их проектирования."

Обоснованность и достоверность результатов работы. Теоретические результаты диссертационной работы получены строгообоснованными методами классической электродинамики, а также методами рекуррентных формул Власова и Покровского.

Контроль результатов исследований осуществлялся путем:

— проверки выполнения законов сохранения энергии;

— сравнение с известными тестовыми результатами;

— сравнение с экспериментально полученными результатами;

Публикации н апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 23 печатных работы, сделано 11 докладов на международных и всероссийских конференциях. Г"

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, ^разделов, заключения и приложения. Содержит ^^страниц основного текста,/рисунков, 3 таблиц, библиографию из /¿¿^наименований, приложений, акты внедрения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, её научная новизна, основные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первом разделе проведен анализ известных методов синтеза идеальных многозвенных структур с точки зрения их пригодности для разработки на их основе методов синтеза структур с потерями. Установлены особенности и недостатки известных методов и их основных составляющих. Так, в методах синтеза, основанных на низкочастотных прототипах невозможно учесть как дисперсию, так и поглощение в элементах связи, что делает эти методы непригодными для синтеза диссипативных структур.

В методах синтеза на основе ступенчатого прототипа элементами связи являются скачки волнового сопротивления , в которых также невозможно описать ни дисперсию, ни поглощение в элементах развязки.

- Методы синтеза на основе ВДФ- прототипа успешно работают лишь при определенном сочетании электрических параметров звеньев, что затрудняет их использование в качестве обобщенного метода синтеза структур с потерями.

Наиболее перспективными являются методы, основанные на ВДСЗС-прототипе , поскольку они в принципе позволяют учесть все реальные характеристики как линий передачи резонаторов, так и элементов связи.

Однако эти методы не обобщены на многозвенные структуры с неидентичными резонансными звеньями, а также на структуры на основе связанных линий передачи. Кроме того, отсутствуют методы прямого аналитического синтеза структур при числе звеньев более 3х.

В соответствии с выше изложенным во втором разделе произведено обобщение ВДСЗС- прототипа и методов анализа и синтеза на его основе на многозвенные структуры на связанных линиях и разработаны математические модели прямого аналитического синтеза ВДСЗС-прототипа.

Простейший однозвенный фильтр на связанных линиях (рисунок 1) содержит следующие основные элементы: элементы связи ЭС) и ЭС2 и резонатор Р, причем участок III есть линия передачи резонатора.

Как видно из схемы, для унификации с ВДСЗС-прототипом линии 3 и 5 на участке II и линии 5, 7 на участке IV считаются частью элементов связи, а линия 5 на участке III - линией собственно резонатора.

Для использования ранее развитой теории проектирования фильтров на основе ВДСЗС-прототипа необходимо определить коэффициенты отражения от элементов связи и коэффициенты прохождения через эти элементы.

Для левого элемента связи отраженная от него волна в сечении х = 0 и коэффициент отражения описываются выражениями

(0) = ^з (0)[Cos2 (/3 /Zce З],"-'«з [1 - ^S35 Г'; CD

R135 = sirr(/3/4В),

(2)

где: -коэффициент отражения от конца изолированной линии 3; коэффициент отражения от конца изолированной линии 5; /^35 - коэффициент отражения за цикл по петле обратной связи в линиях 3,5 на участке И, учитывающий переход волны из линии 3 в линию 5 и обратно с учетом фазового сдвига (-д"/2) при переходе.

Аз

4

а5

ш

8

iv

а,

Рисунок 1 - Схема однозвенного фильтра на связанных линиях

2

X

3

5

I

п

Z

Проходящая через элемент связи волна в сечении х=13 в линии 5

4('з)= 4(0Х-(3,

1 - КХ35

Таким образом, коэффициент отражения от элемента связи к1>!П и коэффициент прохождения Ь[ щ описываются соответственно выражениями

соз(/3/4в) 1 + Я3 к5С 51П 2 (/, /Ц^ у

К1,т -~ ,/1- I л I \ . •)/. . - \' У*>

1 + зт 2 (/3 /Лсв )'

Анализ выражений (4), (5) показывает, что в них учтена обратная связь с суммарным коэффициентом передачи (по амплитуде) за цикл:

= |Я3Д5|ехр[/(~*"Кх313 -Кх51ъ +/3+Г5)]. (6)

Изменение амплитуды волны (без учета поглощения в линии)

КД,=М- (7)

Изменеш1е фазы за цикл

»г« = г3 + г>-я-2Кл11. (8)

Ф:

Математическая модель элемента связи в функции фазовой координаты

Л Ы М^У соз2(/3/1св) Ще^е^ со5%Ю и1Л 1 + \1Щ\е'2*5т%/1а) е~1<ь + |Л3 /?5 |е;2ф бш 2 (/3 /£св )

= еЛ«-г5) _,^з|со52(/ЗДсв)_1_. (9)

[1 +-1л3«512(/3/1св)]соэФ --\П3Я5\5т%/1св)^тФ'

(Ф)=(Ф-.г5)+агсЩ

Кш(<%

11 + |ЯзЛ5|8т2(/3/£&))созФ' 1л-3}со52(/,/асв)

(П)

+ |/?3Л5|25т4(/з/Лсв)+2|/у^ш2(/зДсв)(со22 Ф -яп2®)'

Ф = 0,5(г3 + г5 ~2Кх3/3)=0,5(г1)ос . (12)

Известные модели и классический метод синтеза ВДСЗС-прототипа, могут быть существенно упрощены за счет исключения наиболее трудоемких этапов по расчету промежуточных коэффициентов и редукции системы за счет использования специальных формул для непосредственного расчета коэффициентов Л, через корни Р*,Р™ и нормирующие множители К,. Так, для трехзвенной структуры эти формулы имеют вид:

1 + ¿Р/" + (\РГ + 1\3"{Р{" + Р3т) +- Р*'Р3ЗН (Я4), = —!^-^-

[\ + (РС+р?)+Р№]К3

1 - 2 р11Н+П рГ + рГ (р!" + Р? )+Р?Р?

(13)

(14)

¡=1

<=1

т=-=-г-1^——

/=1 /=1 [ 2Я±(Р{"Р™ + ЙЙ + Р{НР1Н)

/=1 /=1

(*з)2 =-з '=' з --

(Л^зЬ^ГК-ЯдЕ/Г 1=1 1=1

(15)

2(Р{"Р2зн + Р™Р?п + Р3"Р3") . ¿=1 /=1

В третьем разделе разработаны модели и алгоритмы синтеза многозвенных структур с неидентичными звеньями. Существующие методы синтеза каскадных многозвенных фильтрующих и согласующих устройств предполагают идентичность резонансных звеньев или с точки зрения электрической длины 9 линии передачи резонаторов, или фазовых координат Ф резонаторов в целом.

В тоже время большинство реальных СВЧ- и оптических фильтров и согласующих устройств представляют собой каскадные соединения звеньев, у которых различны как электрическая длина линии передачи 9, так и фазовые координаты Ф.

Следует отметить особенность известных методов синтеза: расчет числа звеньев N и коэффициентов отражения от барьеров Я, производится в предположении идентичности резонаторов. Но после расчета N и Л, осуществляется точный расчет геометрической длины /р, каждого из резонаторов, в результате чего обеспечивается идентичность всех резонаторов лишь на резонансной частоте. Поскольку геометрическая длина резонаторов различна и различны барьеры, то частотные зависимости 9[со) и Ф(со) для различных резонаторов различны.

Так, например, в ступенчатом переходе с прямоугольного волновода на микрополосковую линию (МГТЛ) используются резонансные звенья, в которых в качестве линии передачи применяются П-образные волноводы с различной высотой выступа. В таких волноводах различна критическая длина волны Ат, и поэтому при равенстве электрической длины ступенек = 9Рк на резонансной частоте сор зависимость длины ступенек от частоты неодинакова:

В фильтрующих и согласующих устройствах на основе ВДСЗС при числе звеньев более двух (N>2) неодинаковыми становятся (N+1)/2 резонаторов.

Неучет различия частотных зависимостей >9(<у) и

различных звеньев приводит к значительным погрешностям при проектировании таких устройств, а также к существенному увеличению трудоемкости процесса производства за счет увеличения трудоемкости подстроечных операций.

Для получения коэффициента отражения от двузвенной структуры с неидентичными звеньями используем известный алгоритм наращивания математических моделей каскадных структур с непосредственными связями:

Г (ф) . П7)

Модели синтеза двузвенных устройств с максимальноплоской характеристикой имеют вид:

С(1+Я,2)

1 + С + -

1-С

C(l + R?) + гкр 2/?,(1-С) ]¡

R2«p=~ sin20n+||sm20nj2+l. (18)

Ширина полосы пропускания двузвенной структуры

2¡A0„| = 2arcsin.

h(\-Rl:„)

---(19)

V 2RlKpC '

где С = sin Ф2 / sin Ф,.

Из формулы (17) видно, что с увеличением коэффициентов С при Ф„ = cons! требуемое значение Ri оказывается меньше, чем при С - 1. Наоборот, как видно из формулы (18), при том же значении /¡^кр рост С вызывает сужение полосы пропускания.

В четвертом разделе разработаны методы, модели и алгоритмы синтеза многозвенных структур с учетом поглощения Одной из важнейших особенностей реальных СВЧ-устройств является наличие в них потерь энергии, в том числе в результате поглощения.

Существующие методы проектирования таких устройств либо пренебрегают поглощением вовсе, либо вносят некоторые поправки в результаты синтеза идеальных устройств [3, 30, 31]. Как правило, в этих случаях учитывается лишь поглощение в линиях передачи звеньев и не учитывается поглощение в элементах связи (барьерах).

На самом деле, как будет показано выше поглощение имеет место во всех элементах звена: как в линиях передачи, так и в устройствах связи (развязки).

Поглощение в элементах связи приводит к тому, что коэффициент отражения от реального элемента (барьера) R¡ по сравнению с коэффициентом отражения от идеального барьера Ri уменьшается пропорционально коэффициен-гу ослабления отражательной способности LR(i): Ri = RjLR(i). Аналогично, коэффициент прохождения волны через барьер с поглощением Л, ослабляется в lh(i) раз: h¡ = hJMj).

Поглощение в линии передачи звена вызывает уменьшение коэффициента передачи (по мощности) самой линии в Т: раз.

И, наконец, наличие поглощения во всех элементах звена вызывает изменение в одйом из фундаментальных соотношений между элементами матрицы рассеяния: |5И522 -5п^21| = |л13Яз1 "Аз^Н^Н1-

Особенность устройств с поглощением состоит в том, что количественные характеристики поглощения зависят не только от поглощательных свойств материалов, но и от ряда других конструктивных параметров (например, размеров), которые априорно неизвестны [35].

Поэтому синтез устройств с поглощением в качестве основного этапа включает синтез идеального прототипа, по параметрам (размерам, структуре и материалам) которого определяются коэффициенты ослабления ¿/?(|), '!], ¿/¡(/), учитывающие поглощение. Эти коэффициенты, как и параметры идеального прототипа, являются первым приближением в итерационном процессе проектирования, т.е. ['1]]\, [¿Л(/)]ь [¿/¡(/)]ь Полученные в первом приближении коэффициенты ослабления используются в качестве исходных констант в алгоритмах проектирования или прототипа, или самого устройства во втором приближении: [7^ ]2, [/.Л(')Ь> [¿/г(;)]2. Далее описанный процесс повторяется до тех пор, пока не будет обеспечена необходимая точность синтеза.

Как правило, изменение коэффициентов ослабления после второй итерации совершенно незначительны, и в дальнейшем эти коэффициенты можно считать неизменными. Синтез прототипов и устройств должен проводиться по специальным алгоритмам, использующим математические модели устройств с поглощением.

Установлены коэффициенты ослабления отражательной и пропускной способности границ раздела ¿„„для волн типа Н и Е и барьеров в виде отрезков запредельного волновода с толщиной с/ и постоянной затухания д. Так, например, для первого барьера многозвенной структуры:

/Д1)=— I ехРН?24) ~ ехр(-2с///;) • о^, -гп -2/7//Т) ^ У1+44ехр£4у2оГа) -2/,^е^^)-соб^ +гп -2&с/2)'

(' + ^2+ 2/-32 СОЭГ32 XI + ¿12 - 2Ьп СОБГц) \ ехр(21/2с1г) + [}п[%2 ехр(-2^2^)-с05(г12 +/-32-2Мг) где Я] и 111 параметры идеальной структуры.

Установлены математические модели и алгоритмы синтеза многозвенных структур с учетом поглощения во всех элементах структуры.

Коэффициент передачи однозвенной резонансной структуры по мощности

|А„(Ф,П= =|А1|,|1А(1)|,|А1|,|ЛА(2)|2 X ^

хГ,{[1 - + 47?1Л2Г1/./?(1)17г(2)5т2 Ф,}

Ы2 = 1-я,2; Ы2 = 1-Я22.

(21)

Заметим, что индексы 1 и 2 в параметрах А, Я, ЬЯ, ЬЬ обозначают номера барьеров, а индекс 1 в параметрах Г и Ф - номер резонатора или резонансного звена (рисунок 1.1).

Коэффициент отражения по амплитуде от однозвенной структуры с учетом поглощения

ОпСОзФ, +уСц51,пФ|

где

г (ф 7-)= — ' 1 ,

^[СОБФ^^цЗтФ!

С0, = Л2Щ 2)-^2Л1Щ1)Г1;1

С02 = я2£/?(2)+^Я(ВД;|

Д,, = 1-/?2Щ2)/?,Щ1)7-,;] ¿)02 =1 + «2Щ2)/?,Щ1)7!;}

(23)

(24)

^ = Л22 {¿/?(2)]2}+ (1 - К\ ){Щ2)]2 ]. (25)

Коэффициент отражения по мощности однозвенной резонансной структуры с учетом поглощения

[ягЬЯ{2)- Р Я, + 4ЯгЬЯ(2)Я,РгЬЯ(Щ бш2 ф'

[1 - Й2ХЛ(2)Л,1У?(1)Г1 ]2 + 4Я21Д(2)^^(1)7; бш 2 Ф

(26)

где Ф = 0,5г1з = 0,5(г3 у + г^- 1уъ1г).

Относительная величина мощности потерь в однозвенной резонансной структуре

П,(Ф,Г)=р„Црпад = 1 -|Л,(Ф)|2 -|Г,(Ф)|2 =

_(Р2 -С2,) + [(д,2, -Р02,)-(С,3, ~С01 2- Г2[/;,|2[/г;[г¡¿А(У)?\ЬИ(2)|2 • (27) й2ах +(Д2 +Д2)5ш2Ф1

Условие согласования

[л, ¿Я (2)- J'^R.LRmT.f = 0.

Ширина полосы пропускания по отраженной волне на уровне Гм

2|sin c^M/lJl-F^r)2

и2 ~

2 i-UjssL^^r

(28)

•(29)

0,5:

Ширина полосы пропускания по мощности проходящей волны на уровне

2 sin Фи = 2(1 + 7.Х1 - R? )|ВД föY,

(30)

где 7l= RIO ~ /••2V',2H(1)]2)/[i " $]

Требуемое значение модуля коэффициента отражения от первого барьера

R, =

1 TXLR{\)JF~2

(yJU-sm20O5 - sin Ф05).

(31)

Из.выражения (31) видно, что с ростом поглощения для обеспечения той же полосы пропускания необходимо увеличить коэффициент отражения от барьеров.

При синтезе многозвенных структур с поглощением необходимо учитывать невыполнение закона сохранения энергии, т. е. Рпад * Ротр + Рпрох. Поэтому синтез многозвенной структуры возможен в двух вариантах: синтез структуры с заданной характеристикой по отраженной волне; синтез структуры с заданной характеристикой по проходящей волне.

Приведем результаты синтеза двузвенной структуры с максимальнопло-ской характеристикой по отраженной волне

R, = F3T2F2T,RlLR(l)/LR(3).

(32)

(R2Kp)t=2F2rlRl/(l + F2rl2Rl);

(R2kP) 2 =-

ХУ+Р^Т^УК^-ЩТгРМът'Фь \r\NTW'JiF2Tl+Ty)

(33)

с учетом зависимостей

Rl = RlLR(\)■ Щ1)*ЩЗ).

Для синтеза прототипа двузвенного устройства с чебышевской характеристикой по отраженной волне необходимо решить следующую систему уравнений

= (35)

(Я,), = (2 W, cos2Фя)(1 + BfFJ?)-*; (36)

(Гп _ 1 + Т^Г3(Т2ГгТ,)2 - 2./?lF372F2r1|r,v|-' sin 2 Фп RW + PzTÍFi)

Синтез прототипа трехзвенного устройства с максимально плоской характеристикой по отраженной волне производится путем решения следующих уравнений:

Я4=/^2Г3Г2ГД; (38)

(R ) _ -RijR&RfoTj + FaT3) ,

2Л ^(^tí + to + F^TÍ+W,)' ~ + £,f3 i?4( i + frVvW,

4Я4 sin3Фп = //(l + R3T2F2n - £4F473[/73 + £,F3r2F27i]-- Я2 X [(/7,7, + R3T2)- (F3T2 + w)]}

(41)

Проверим правильность полученных выражений, рассмотрев их для случая без потерь с учетом симметрии (Л^Р^; 1^2=Яз; Т,=1, Р;=1). Из уравнений (39), (40) и (41) соответственно имеем

л2=-[а+Rh/2Ri¡+J3+íl+R^/2Rif'

(42)

;Л2=-/1-8Л1^а-Л?)1"15Й1|Ф„|, (43)

что полностью совпадает с известными результатами. Приведем общий алгоритм синтеза многозвенных структур с поглощением. "

Синтез структур с поглощением должен проводиться по итерационной методике, содержащей синтез идеального устройства, т.е. расчет модулей коэффициентов отражения от барьеров Л,- без потерь, и расчет всех конструктивных параметров идеального устройства. Далее по этим параметрам с учетом по-глошательных свойств металлов рассчитываются коэффициенты ослабления в первом приближении: [1М(1)]\, (Т)\. Затем решаются все уравнения син-

теза структуры с поглощением, т.е. по заданной форме характеристики, значениям |Г|маХ и Фц определяются все коэффициенты (/^ )1 структуры с поглощением в первом приближении, после чего рассчитываются конструктивные параметры устройства во втором приближении, а также коэффициенты ослабления во втором приближении. Далее рассчитываются все коэффициенты (/?у)2 во втором приближении и т.д. Процедура повторяется до тех пор, пока изменение величины (1 - Л, ) не достигнет допустимого значения, например,

|(1 - % )„ - (1 - $ )я_,| < 0,01|(1 - И„ )|. (44)

Конкретно для трехзвенной структуры необходимо отметить следующие особенности алгоритма синтеза:

1. По заданным значениям |Г|ыах и Ф„ вычисляются коэффициенты /?,=/?4;

2. По найденным значениям вычисляются коэффициенты ослабления в первом приближении.

3. По формуле (38) рассчитывается значение

4. По значениям (Я1)1 и (/?4)1 решается система уравнений (39) и (40), в результате чего вычисляется значение (Кз)(.

5. По рассчитанным значениям (Л[)1; (/<!3)[ и (/?4)1; определяется величина

6. Все известные величины подставляются в уравнение (41), которое вначале не будет удовлетворяться.

7. Задается значение во втором приближении: (Я^ = (Я1)1 + 0,001[1 -(/?,),].

8. Процедуры 1 - 6 повторяются до тех пор, пока не будет выполняться основное условие.

Следует заметить, что коэффициенты ослабления, как правило, изменяется незначительно и их уточнения во втором и более высоких приближениях е требуется.

В заключение раздела 4 приведены модели и алгоритмы синтеза многовенных диссипативных структур с четвертьволновыми связями, а также струк-ур на основе связанных линий передачи.

Пятый раздел посвящен экспериментальным исследованиям многозвен-ых диссипативнь!х структур, спроектированных разработанными выше мето-,ами.

Результаты эксперимента хорошо согласуются с теоретическими вывода-

1И.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной аботы и определены перспективы дальнейшего развития и внедрения разрабо-анных методов, моделей и алгоритмов в высокоточные технологические сис-емы по производству техники СВЧ.

В приложении приведены выводы соотношений между элементами матицы рассеяния многозвенных диссипативных структур с непосредственными и етвертьволновыми связями.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате выполнения диссертационной работы решена задача суще-гвенного повышения точности и производительности процессов проектирова-ия и производства многозвенных диссипативных устройств техники СВЧ, что эзволяет повысить эффективность технологии производства техники СВЧ пу-5м значительного сокращения доводочных и юстировочных работ.

1. Разработан (совместно с A.B. Полынкнным) новый прототип многоденных устройств на связанных линиях, учитывающий отличие волн в линиях г поперечных, а также дисперсию элементов связи и поглощение, обеспечи-иощий повышение точности проектирования фильтрующих устройств данного ша.

2. Предложен обобщенный прототип многозвенных диссипативных руктур - ВДСЗС-прототип с поглощением, позволяющий учесть влияние погашения не только в линиях передачи резонансных звеньев, но и в элементах ¡язи, что обеспечивает повышение точности проектирования.

3. Разработаны модели прямого аналитического синтеза многозвенных ильтрующих и согласующих устройств, обеспечивающих существенное по-.цпение производительности процесса проектирования.

4. Разработаны модели и алгоритмы синтеза структур с неидентичными еньями, обеспечивающие повышение точности их проектирования.

5. Установлены соотношения между элементами матрицы рассеяния -[нозвенных и двухзвенных диссипативных структур как с непосредственными язями, так и с четвертьволновыми связями, обеспечивающие создание алго-[тмов наращивания и редукции математических моделей многозвенных дис-пативных структур.

6. Разработан алгоритм наращивания математических моделей диссипа-тивных структур с непосредственными и четвертьволновыми связями, (на основе алгоритма В.И. Бондаренко для идеальных структур), обеспечивающий существенное повышение точности и производительности процесса анализа многозвенных диссипативных структур.

7. Разработан алгоритм редукции математических моделей многозвенных диссипативных структур с непосредственными и четвертьволновыми связями (на основе алгоритмов Бондаренко В.И. для идеальных структур) - математический аппарат методов синтеза диссипативных структур: классический и метод неопределенных коэффициентов.

8. Разработаны методы синтеза многозвенных диссипативных структур по отраженной и проходящей волнам, обеспечивающие значительное повышение точности проектирования реальных многозвенных СВЧ-структур.

Диссертационная работа выполнялась по гранту МО РФ "Фундаментальные исследования волновых процессов в многозвенных СВЧ-структурах и разработка нового метода их проектирования.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Покровский Ю.А., Макарецкий Е.А., Покровская Л.Ю., Полынкин A.B. Обощенный волновой синтез многозвенных структур с распределенными параметрами на основе ВДСЗС-прототипа. Учеб. пособие. / Под ред. Ю.А. Покровского. - Тула, 1996.

2. Покровский Ю.А., Макарецкий Е.А., Полынкин A.B., Покровская Л.Ю. Новый прототип фильтрующих СВЧ-устройств на связанных линиях и методы его синтеза // Сб. тезисов докладов 51-й научной сессии, посвященной Дню Радио. Часть 1. -М., 1996. -с.56-57.

3. Покровский Ю.А., Полынкин A.B., Покровская Л.Ю., Черешнев A.B. Автоматизированное проектирование фильтрующихи согласующих СВЧ-устройств на основе ВДСЗС-прототипа. Учеб. пособие / Под ред. Ю.А. Покровского. - Тула, 1997.

4. Полынкин A.B., Покровская Л.Ю. Новый прототип СВЧ-структур на связанных линиях и методы синтеза фильтрующих устройств на его основе. Труды НТК "Радио и волоконно-оптическая связь, локация и навигация". Том I.-Воронеж, 1997.-с.152-161.

5. Покровская Л.Ю. Модели и алгоритмы прямого аналитического синтеза каскадных многозвенных СВЧ-фильтров с неидентичными резонансными звеньями. Труды НТК "Радио и волоконно-оптическая связь, локация и навигация". Том 1. - Воронеж, 1997. -с.142-151.

6. Покровская Л.Ю. Синтез фильтрующих и согласующих СВЧ и оптических устройств с учетом поглощения на основе ВДСЗС-прототипа // Известия ТулГУ, серия "Радиооптика и радиотехника СВЧ". - Тула, 1997. -с.41-45.

7. Покровская Л.Ю., Зуева И.В., Титов С.Н. Разработка и исследование пассивных устройств стабилизации угловых характеристик лазерных

источников. 3-я Международная конф. "Теория и техника передачи, приема и обработки информации". - Харьков-Туапсе, 1997. - с.349.

В. Полынкин A.B., Покровская Л.Ю. Сравнительный анализ алгоритмов синтеза многозвенных СВЧ-устройств и пути повышения их эффективности. Всероссийская НТК "Новые информационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники". -Рязань, 1997. - с. 55-56.

9. Полынкин A.B., Покровская Л.Ю. Оптимальная идентификация объектов при автоматизации проектирования фильтрующих и согласующих СВЧ-устройств. Всероссийская НТК "Новые информационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники". - Рязань, 1997.-с. 57-58.

10. Покровский Ю.А., Полынкин A.B., Покровская Л.Ю., Черешнев A.B. Совершенствование физико-математического обеспечения вычислительных систем информационно-вычислительных комплексов СВЧ и оптического приборостроения // Сб. тезисов докладов XIV научной сессии, посвященной Дню Радио. - Тула, 1997. - с.ЗО.

П.Макарецкий Е.А., Покровская Л.Ю., Полынкин A.B., Кудряшов А.Н. Экспресс-измеритель е и tgö жидких и сыпучих диэлектриков в сантиметровом диапазоне // Тезисы докладов II Всероссийской НТК "Методы и средства измерения физических величин". Часть 1. - Нижний Новгород, 1997.-с.8.

12.Макарецкий Е.А., Покровская Л.Ю., Полынкин A.B., Кудряшов А.Н. Прецизионный измеритель малых отклонений диэлектрической проницаемости СВЧ-материалов // Тезисы докладов II Всероссийской НТК "Методы и средства измерения физических величин". Часть 1. - Нижний Новгород, 1997. - с.6.

13.Макарецкий Е.А., Покровская Л.Ю., Бондаренко В.И. Лазерный дистанционный датчик угловых отклонений // Тезисы докладов II Всероссийской НТК "Методы и средства измерения физических величин". Часть 1. - Нижний Новгород, 1997. - с.66.

14.Макарецкий Е.А., Покровская Л.Ю., Титов С.Н. Модели пространственной свертки аналоговых оптических сигналов математические и физические модели технических объектов // Труды международной НТК "Нейронные, реляторные и непрерывно-логические сети и модели"., 1997.-c.S3.

15. Покровская Л.Ю. Математические модели прямого аналитического синтеза прототипа трехзвенного фильтра // Сб. тезисов докладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. - Тула, 1998. - с.5.

16.Покровская Л.Ю. Математические модели прямого аналитического синтеза ВДСЗС-прототипа. // Сб. тезисов докладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. - Тула, 1998. - с.6.

17.Покровская Л.Ю. Особенности математических моделей каскадных многозвенных волновых структур с поглощением. // Сб. тезисов док-

/

ладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. - Тула, 1998. -с.7.

18.Полынкин A.B., Кудряшов А.Н., Черешнев A.B., Покровская Л.Ю. Измеритель параметров диэлектриков в диапазоне СВЧ // Сб. тезисов докладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. - Тула, 1998. -с.8.

19.Полынкин A.B., Кудряшов А.Н., Черешнев A.B., Покровская Л.Ю. Измерение флуктуации диэлектрической проницаемости в различных образцах СВЧ-материалов // Сб. тезисов докладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. - Тула, 1998. -с.9.

20.Кудряшов А.Н., Черешнев A.B., Покровкая Л.Ю. Минимизация погрешностей измерения s и tgS в резонансном СВЧ-измерителе в методе индикации состояния по отраженной волне // Тезисы докладов III Всероссийской НТК "Методы и средства измерения физических величин". Часть 1. - Нижний Новгород, 1998. - с.29.

21.Покровская Л.Ю. Математические модели прототипа однозвенной резонансной структуры с учетом поглощения // Известия ТулГУ серия "Радиооптика и радиотехника СВЧ". Том 2. Вып.1. - Тула, 1999. - с. 41.

22.Покровский Ю.А., Покровская Л.Ю., Черешнев A.B. Новые методы синтеза многозвенных фильтрующих и согласующих СВЧ-устройств // Известия ТулГУ серия "Радиооптика и радиотехника СВЧ". Том 2. Вып.2. - Тула, 1999. - с. 47.

23.Покровская Л.Ю. Алгоритмы наращивания и редукции математических моделей многозвенных СВЧ-структур с четвертьволновыми связями с учетом поглощения. // Известия ТулГУ серия "Радиооптика и радиотехника СВЧ" .Том 2. Вып.2. - Тула, 1999. - с. 69.

Подписано в печать /, СО. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типографская ЛЬ 1 Офсетная печать. Усл. печ. л. .Усл. кр.-оп. .Уч. изд. л. /¿С

Тираж Л О экз. Заказ Л>- .

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92. Редакционпо- издательский центр Тульского государственного университета. 300600, г. Тула, ул. Колдниа, 151

Введение

1. Анализ известных методов синтеза идеальных многозвенных резонансных СВЧ-структур

1.1 Особенности и недостатки существующих прототипов

1.2 Анализ физических моделей многозвенных СВЧ-структур

1.2.1 Особенности и недостатки существующих физических моделей

1.2.2 НЧ-прототип

1.2.3 Ступенчатый прототип

1.2.4 В ДФ-прототип

1.2.5 ВДСЗС-прототип ;

1.3 Физические модели ВДСЗС-прототипа

1.4 Обобщенная "частотная" переменная в теории проектирования

СВЧ устройств на основе В ДСЗС-прототипа

1.5 Математический аппарат теории проектирования устройств СВЧ на основе ВДСЗС-прототипа

1.6 Обобщенные волновые параметры ВДСЗС-прототипа

1.7 Обобщенные математические модели каскадных многозвенных структур

1.8 Методы точного синтеза ВДСЗС-прототипа

1.8.1 Модифицированный метод неопределенных коэффициентов

1.8.2 Метод редукции коэффициента отражения

1.9 Выводы по разделу 40 2 Разработка методов синтеза идеальных СВЧ-структур как основы методов синтеза структур с поглощением 42 2.1 Разработка нового прототипа многозвенных структур на связанных линиях

2.1.1 Новый прототип связанных линий передачи

2.1.2 Новая переменная в теории связанных линий передачи

2.1.3 Основные математические модели нового прототипа связанных линий

2.1.4 Новый прототип СВЧ фильтров на связанных линиях

2.2 Математические модели прямого аналитического синтеза ВДСЗС- 62 прототипа

2.3 Выводы по разделу

3 Синтез многозвенных структур с неидентичными звеньями

3.1 Синтез двузвенного устройства с максимально плоской характеристикой

3.2 Синтез двузвенного устройства с чебышевской характеристикой

3.3 Метод синтеза высокодобротных многозвенных структур с неидентичными звеньями

3.4 Синтез многозвенных согласующих устройств с существенно неидентичными звеньями

3.5 Выводы по разделу

4 Анализ и синтез многозвенных структур с учетом поглощения

4.1 Математические модели ВДСЗС-прототипа с учетом поглощения

4.1.1 Комплексные продольные волновые числа

4.1.2 Комплексные волновые сопротивления линий передачи с распространяющимися и запредельными волнами

4.1.3 Модуль и фаза коэффициентов отражения от границ раздела волноводов с распространяющимися и запредельными волнами

4.1.4 Модуль и фаза коэффициента отражения от барьеров

4.1.5 Модуль и фаза коэффициента прохождения через барьер

4.1.6. Ослабление амплитуды волны в резонансном слое за цикл

4.1.7 Математические модели прототипа однозвенной резонансной структуры с учетом поглощения

4.2. Аналитический синтез ВДСЗС-прототипа с поглощением методом неопределенных коэффициентов

4.2.1 Синтез прототипа однозвенной структуры с поглощением

4.2.2 Синтез прототипа двузвенной структуры с поглощением

4.2.3 Синтез прототипа трехзвенного устройства с максимально плоской характеристикой по отраженной волне

4.2.4 Алгоритм синтеза многозвенных структур с поглощением

4.3. Разработка математического и алгоритмического обеспечений автоматизированного проектирования каскадных СВЧ-устройств с поглощением

4.4.Модели и алгоритмы аналитического синтеза многозвенных дис-сипативных ГШФ с четвертьволновыми связями

4.4.1Модели и алгоритмы синтеза двухзвенной структуры по отраженной волне 133 4.4.2 Аналитический синтез многозвенных диссипативных ППФ с АУ связями.

4.5 Математические модели нового прототипа связанных линий с 145 учетом поглощения

4.6 Разработка моделей многозвенных диссипативных структур с двухмодовыми резонансными звеньями

4.7 Выводы по разделу 157 5. Экспериментальные исследования многозвенных диссипативных структур техники СВЧ

5.1 Разработка высокоточных измерителей £ и tg8 диэлектриков на

СВЧ и их математических моделей.

5.1.1 Обоснование структуры измерительного устройства, методов измерения и их математических моделей.

5.1.2 Измерение е и диэлектриков

5.2 Изготовление и экспериментальные исследования синтезированных диссипативных структур техники СВЧ

5.3 Выводы по разделу 182 Заключение 183 Список литературы 196 Приложение 1 191 Приложение 2 203 Приложение 3 205 Приложение

Актуальность темы. Повышение эффективности существующих радиотехнических систем специального назначения, как и разработка новых •бразцов техники СВЧ в сложившейся экономической ситуации невозможны ¡ез существенного сокращения сроков и стоимости отработки элементов и стройств СВЧ-диапазона.

Однако, современное производство СВЧ-устройств остается трудоем-:им и малопроизводительным процессом. В значительной степени это отно-ится к многозвенным резонансным структурам СВЧ-диапазона, выполняющим роль частотно-избирательных устройств.

Задача создания частотно-избирательных устройств СВЧ-диапазона вляется в электродинамике СВЧ одной из ключевых. Фильтрующие устрой-тва входят в состав большинства СВЧ-узлов. Кроме классических примене-:ий в качестве устройств подавления частотных составляющих сложного игнала, СВЧ-фильтры используются и для решения задач разделения частот многоканальных распределительных устройствах.

Несмотря на существенные успехи в теории проектирования многовенных фильтрующих и согласующих устройств СВЧ-диапазона, связанных работами А.Л. Фельдштейна, JI.P. Явича, В.Ф. Взятышева, В.В. Шевченко, >.Ю. Капилевича, JI.B. Алексейчика, М.Е. Ильченко, В.А. Коробкина, Ю.В. Егорова, В.В. Никольского, Ю.М. Безбородова, Т.И. Нарытника, Б.Ф. Федо-ова, Г.А. Малкова, Г.А. Мирских, A.B. Полынкина, A.B. Черешнева в Рос-ии и П. Ричардса, Н. Рибле, Д. Матгея, JI. Янга, Е. Джонса в США, А. Мат-умото в Японии, и многих других за рубежом, проблема сроков и стоимости тработки новых образцов техники СВЧ остается нерешенной.

Основной причиной, не позволяющей решить проблему, является от-утствие методов синтеза многозвенных резонансных структур, учитываючих поглощение в самом процессе синтеза, а не на завершающей стадии, как то принято в известных методах.

Поэтому задача создания методов синтеза диссипативных структур вляется весьма важной и актуальной, поскольку ее решение позволит суще-твенно повысить эффективность технологии производства техники СВЧ пу-ем значительного сокращения и даже полной ликвидации доводочных и на-троечных работ.

Объект исследования диссертации — диссипативные многозвенные олноводно-диэлектрические структуры техники СВЧ и особенности техно-огии их проектирования и производства.

Предмет исследования диссертации — взаимосвязанная совокуп-ость методов, моделей и алгоритмов проектирования многозвенных резо-ансных диссипативных структур с распределенными постоянными, обеспе-ивающая, путем повышения точности их проектирования, снижение сроков стоимости технологических процессов производства техники СВЧ.

Целью работы является сокращение сроков и стоимости отработки овых образцов техники СВЧ на основе резонансных многозвенных диссипа-ивных структур путем существенного уменьшения объема или полного ис-лючения настроечных и доводочных работ за счет повышения точности роектирования.

Задачи исследований:

5.3 Выводы по разделу

Учет поглощения в синтезе диссипативных структур позволил устано-1ть следующие особенности в их АЧХ.

1. Независимо от числа звеньев и вида характеристики удается синтезировать ППФ, имеющие нулевые ограничения в полосе пропускания, т. е. реализовать полное согласование многозвенной диссипативной структуры с питающей линией.

2. Уменьшение погрешности в величине \ГЛ{\ в полосе пропускания может превышать 1-2 порядка в зависимости от величины потерь в структуре.

3. Уменьшение погрешности в величине ширины полосы пропускания может составлять до 2~ раз также в зависимости от величины потерь.

4. Применение развитых методов синтеза устраняет факт сужения полосы пропускания реального устройства, синтезированного без учета потерь, как это имеет место в современной практике проектирования.

5. Применение развитых методов синтеза диссипативных структур в совокупности с разработанными ранее методами синтеза структур с частотно-зависимыми связями позволяет практически полностью исключить операции подгонки и настройки в структурах с незначительным влиянием волн высших типов.

6. Влияние волн высших типов на точность проектирования может быть снижена учетом разработанных в работе моделей двухмодовых структур с поглощением.

Заключение

В результате выполнения диссертационной работы решена задача существенного повышения точности и производительности процессов проектирования и производства многозвенных диссипативных устройств техники СВЧ, что позволяет повысить эффективность технологии производства техники СВЧ путем значительного сокращения доводочных и котировочных работ.

1. Разработан (совместно с A.B. Полынкиным) новый прототип многозвенных устройств на связанных линиях, учитывающий отличие волн в линиях от поперечных, а также дисперсию элементов связи и поглощение, обеспечивающий повышение точности проектирования фильтрующих устройств данного типа.

2. Предложен обобщенный прототип многозвенных диссипативных структур - ВДСЗС-прототип с поглощением, позволяющий учесть влияние поглощения не только в линиях передачи резонансных звеньев, но и в элементах связи, что обеспечивает повышение точности проектирования.

3. Разработаны модели прямого аналитического синтеза многозвенных фильтрующих и согласующих устройств, обеспечивающих существенное повышение производительности процесса проектирования.

4. Разработаны модели и алгоритмы синтеза структур с неидентичными звеньями, обеспечивающие повышение точности их проектирования.

5. Установлены соотношения между элементами матрицы рассеяния - однозвенных и двухзвенных диссипативных структур как с непосредственными связями, так и с четвертьволновыми связями, обеспечивающие создание алгоритмов наращивания и редукции математических моделей многозвенных диссипативных структур.

6. Разработан алгоритм наращивания математических моделей диссипативных структур с непосредственными и четвертьволновыми связями. (на основе алгоритма В.И. Бондаренко для идеальных структур), обеспечивающий существенное повышение точности и производительности процесса анализа многозвенных диссипативных структур.

7. Разработан алгоритм редукции математических моделей многозвенных диссипативных структур с непосредственными и четвертьволновыми связями (на основе алгоритмов Бондаренко В.И. для идеальных структур) - математический аппарат методов синтеза диссипативных структур: классический и метод неопределенных коэффициентов.

8. Разработаны методы синтеза многозвенных диссипативных структур по отраженной и проходящей волнам, обеспечивающие значительное повышение точности проектирования реальных многозвенных СВЧ-структур.

Диссертационная работа выполнялась по гранту МО РФ "Фундаментальные исследования волновых процессов в многозвенных СВЧ-структурах и разработка нового метода их проектирования.

Методы, представленные в настоящей работе, могут быть использованы при разработке методов синтеза многозвенных диссипативных структур как оптического, так и звукового диапазонов, а также многослойных структур на сверхпроводящих пленках с носителями энергии и информации в виде электронных волн.

1. А. С. 238632 СССР.

2. Аганин А.Г., Бердышев В.П. Фильтры на связанных неоднородных линиях с улучшенной избирательностью. // Радиоэлектроника. 1997. - N° 7. - С.51 - 56 (Известия высших учебных заведений).

3. Алексеев Л.В., Знаменский А.Е. Автоматизация проектирования фильтров СВЧ. -М.: Связь, 1977, 80 с,

4. Альтман Дж. Устройства СВЧ / Пер. а англ. под. ред. И.В. Лебедева. М.: Мир, 1968.-488 с.

5. Афромеев В.И. Проектирование волноводно-диэлектрических фильтров на запредельном волноводе // Радиотехника. 1983. -№ 2 - С. 52 - 54. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1992. - 416 е.: ил.

6. Бачинина Е.Л. К расчету волноводных фильтров с четвертьволновыми связями.

7. Радиотехника и электроника. 1994. - № 6. - С. 941 - 948.

8. Безбородов Ю.М., Нарытник Т.Н., Федоров В.Б. Фильтры СВЧ надиэлектрических резонаторах. Киев: Тэхника, 1989,184 с.

9. Безбородов Ю.М., Федоров В.Б., Иванов В.Н. Диэлектрические СВЧ фильтрына круглом запредельном волноводе // Электрон, техника. Сер. Электроника

10. СВЧ. 1981. - Вып. 8. - С. - 5 -7.

11. Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. М.: Советское радио, 1968, 432 с.

12. Бердышев В.П., Аганин А.Г. Полосно-пропускающий фильтр на секциях связанных ступенчатых линий. // Радиоэлектроника. 1997. - № 2. - С.43 - 48 (Известия высших учебных заведений).

13. Березин Л.В., Вейцель В.А. Теория и проектирование радиосистем. М.: Сов. радио, 1977.-448 с.

14. Бондаренко O.B. Казанский Б.В. Колчигин H.H. Резонансная и полосовая система модовой селекции, преобразования и поглощения волн. // Радиоэлектроника. 1996. - № 1. - С.23 - 34 (Известия высших учебных заведений).

15. Будурис Ж, Шеневье П. Цепи сверхвысоких частот. М.: Советское радио, 1979, 288 с.

16. Гвоздев В.И., Нефедов Е.И. Объемные интегральные схемы СВЧ. -М.: Наука, 1985.-255 с.

17. Гребенщиков И.В., Власов А.Г., Непорент М.Н. Просветление оптики. М.: Гостехиздат, 1946. - 190 с.

18. Григорьев А.Д. Электродинамика и техника СВЧ: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1990.-335 е.: ил.

19. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: В 2-х частях. Пер. с англ. М.: Мир, 1990. - 349 е.: ил.

20. Ильинский A.C., Слепян Г.Я. Колебания и волны в электродинамических системах с потерями. М.: Изд-во МГУ, 1983. - 232 с.

21. Ильченко М.Е. Характеристики твердотельных многорезонансных полосовых фильтров // Электрон, техника. Сер. Электроника СВЧ. 1984. - Вып. 4. - с. 2226.

22. Ильченко М.Е., Малков Г.А., Мирских Г.А. Твердотельные СВЧ фильтры. -Киев: Техника, 1977. 120 с.

23. Капилевич Б.Ю. Волноводные диэлектрические фильтры. М.: Связь, 1980. -136 с.

24. Капилевич Б.Ю., Трубехин Е.Р. Аналитический синтез запредельно волноводно-диэлектрических фильтров // Радиотехника и электроника. 1983. -Т. 28. -№ 12. -С 2359-2365.

25. Капилевич Б.Ю., Трубехин Е.Р. Волноводно-диэлектрические фильтрующие структуры. М.: Радио и связь, 1990. - 272 е.: ил.

26. Кириллов Л.Г. Двоскина Ю.Н. СВЧ устройства на запредельных волноводах // Зарубежн. электроника. -1974,- №3- С. 92 120.

27. Ковалев И.И. Пассивные и активные цепи СВЧ. М.: Радио и связь, 1981, 200 е.: ил.

28. Лебедев И.В. Гутцайт Э.М. Резонатор типа запредельного волновода// Радиотехника и электроника 1956.-Т. I. - № 10 - С. 1303.

29. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. М.: Высш. шк., 1970. - 440 е.: ил. Маттей Д.Л., Янг JL, Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. - М.: Связь, 1971, 493 с.

30. Микроэлектронные устройства СВЧ / Н.Т. Бова, Ю.Г. Ефремов, В.В. Конин и др. Киев; Техника, 1984. - 184 с.

31. Никольский В.В. Теория электромагнитного поля. М.: Высш. школа, 1961. -372 с.

32. Остапенко А.Г. Анализ и синтез линейных радиоэлектронных цепей с помощью графов. М.: Радио и связь, 1985. - 280 с.

33. Покровская Л.Ю. Математические модели прототипа однозвенной резонансной структуры с учетом поглощения // Известия ТулГУ серия "Радиооптика и радиотехника СВЧ". Том 2. Вып.1. Тула, 1999. - с. 41.

34. Покровская Л.Ю. Математические модели прямого аналитического синтеза прототипа трехзвенного фильтра // Сб. тезисов докладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1998. - с.5.

35. Покровская Л.Ю. Математические модели прямого аналитического синтеза ВДСЗС-прототипа. // Сб. тезисов докладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1998. - с.6.

36. Покровская Л.Ю. Модели и алгоритмы прямого аналитического синтеза каскадных многозвенных СВЧ-фильтров с неидентичными резонансными звеньями. Труды НТК "Радио и волоконно-оптическая связь, локация и навигация". Том 1. Воронеж, 1997. - с.142-151.

37. Покровская Л.Ю., Макарецкий Е.А., Бондаренко В.И. Лазерный дистанционный датчик угловых отклонений.// Методы и средства измерений физических величин Тез. докл. II Всероссийской НТК (18 19 июня 1997 г.).- Нижний Новгород. Часть I,- С. 66.

38. Покровская Л.Ю. Синтез прототипа однозвенной структуры с поглощением. В печати.

39. Покровская Л.Ю., Покровский Ю.А., Макарецкий Е.А., Полынкин A.B. Обобщенный волновой синтез многозвенных структур с распределенными параметрами на основе ВДСЗС-прототипа: Учебное пособие. Тула, ТулГУ, 1996. - 84 с.

40. Покровская Л.Ю. Алгоритмы построения математических моделей многозвенных измерительных СВЧ -структур с четвертьволновыми связями с учетом поглощения. // Сб. тезисов докладов XVI научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1999. - с.4.

41. Покровская Л.Ю., Покровский Ю.А., Макарецкий Е.А., Полынкин A.B. Новый прототип фильтрующих СВЧ-устройств на связанных линиях и методы его синтеза // Сб. тезисов докладов 51-й научной сессии, посвященной Дню Радио. Часть 1.-М., 1996. с.56-57.

42. Покровская Л.Ю., Покровский Ю.А., Полынкин A.B., Черешнев A.B. Автоматизированное проектирование фильтрующихи согласующих СВЧ-устройств на основе ВДСЗС-прототипа. Учеб. пособие / Под ред. Ю.А. Покровского. Тула, 1997.

43. Покровская Л.Ю., Полынкин A.B., Кудряшов А.Н., Черешнев A.B., Измерение флуктуаций диэлектрической проницаемости в различных образцах СВЧ-материалов // Сб. тезисов докладов XV научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1998. - с.9.

44. Покровский Ю.А. Взаимодействие плоских волн с плоскими системами. Тула; ТПИ, 1982.-30 с.

45. Покровский Ю.А. Новый прототип фильтрующих и согласующих устройств СВЧ- и оптического диапазонов и точные методы его синтеза // Разраб. и исслед. гибрид, интегр. схем СВЧ и оптич. диапазонов. Тула, ТулПИ, 1987. -с. 5-12.

46. Покровский Ю.А. Обобщенный электродинамический синтез радиооптических устройств с частотной и угловой избирательность, на основе нового прототипа // Разраб. и исслед. гибрид, интегр. схем СВЧ и оптич. диапазонов. Тула, ТулПИ, 1987. - с. 21-29.

47. Покровский Ю.А., Макарецкий Е.А., Покровская Л.Ю., Полынкин A.B. Обобщенный волновой синтез многозвенных структур с распределенными параметрами на основе ВДСЗС-прототипа: Учебное пособие. Тула, ТулГУ, 1996. - 84 с.

48. Рибле H. Общий синтез четвертьволновых трансформаторов полного сопротивления // Вопр. радиолокац. техники. 1957. - № 4 /40/. - С. 3 -14. Роудз Дж. Д. Теория электрических фильтров / Пер. с англ. В.И. Хижниченко. -М.: Сов. радио, 1980. - 210 с.

49. Рыбкин A.A., Рыбкин А.З., Хренов JI.C. Справочник по математике. М.: Высш. шк, 1987. - 480 с.

50. Семенихина Д.В., Возбуждение колебаний в СВЧ-резонаторе с распределенной нелинейной нагрузкой. // Радиоэлектроника. 1998. - № 1. - С.27 - 32 (Известия высших учебных заведений).

51. Семин И.А. Точный расчет числа типов собственных колебаний прямоугольного полого резонатора // Радиотехника и электроника. 1994. - № 1.-С.1-5.

52. Силаев М.А., Брянцев C.B. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ-устройств. М.: Сов. радио, 1970. - 248 с.

53. Справочник по расчету и конструированию полосковых устройств / С.И. Бахарев, В.И. Вольман, Ю.Н. Ли, и др. / Под ред. В.И. Вольмана. М.: Радио и связь, 1982.-328 с.

54. Трубин A.A. Расчет фильтров на цилиндрических диэлектрических резонаторах в полосковой линии передачи // Радиоэлектроника. 1998. - № 4. - С. 14 - 19 (Известия высших учебных заведений).

55. Трубин A.A. Расчет характеристик полосно-заграждающих фильтров на диэлектрических резонаторах // Радиоэлектроника. 1997. - № 9. - С.62 - 72 (Известия высших учебных заведений).

56. Фельдштейн A.JI., Явич JI.P. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. М.: Связь, 1971. -388 с.

57. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волновой техники. -М.: Сов. радио, 1967. 652 с.

58. Фильтры и цепи СВЧ. Пер. с англ. Л.В. Алексеева, А.Е. Знаменского, B.C. Полякова. -М.: Связь, 1976, 248 с.

59. Халяпин Д.Б. Коаксиальные и полосковые фильтры сверхвысоких частот. М.: Связь, 1969.-64 е.: ил.

60. Хелзайн Дж. Пассивные и активные цепи СВЧ. М.: Радио и связь, 1981, 200 е.: ил.

61. Херреро Д., Уиллонер Г. Синтез фильтров. М.: Советское радио, 1971, 232 с. Хотунцев Ю.Л. Полупроводниковые СВЧ устройства: (Анализ и синтез). - М.: Связь, 1978. - 256 е.: ил.

62. Черешнев A.B. и др. Совершенствование физико-математического обеспечения вычислительных систем информационно-вычислительных комплексов СВЧ- и оптического приборостроения. // Сб. тезисов докладов XIY научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1997.

63. Черешнев A.B., Бедим A.B. Алгоритмы проектирования фильтрующих СВЧ-устройств // Сб. тезисов докладов XY научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1998.

64. Черешнев A.B., Бедим A.B. Итерационный синтез СВЧ-фильтров на основе нового прототипа. Тезисы докладов Всероссийской студенческой конференции "Гагаринские чтения" М.: МАТИ им. Циолковского, 1998.195

65. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. М.: Мир, 1982. - 238 с. I. Brauer J.K., Scheibe E.R. Cutoff-coupled microwave filters I I Proc. Nat. Electron. Conf. Chicago JTJ. - 1968. - v. 24 - № 1. - 3. 163 - 168.

66. Graven G. Waveguide bandpass filters using evanescent modes // Electronics letters. 1966. - V. 2 - P. 142 - 144.

67. Reed I. Low-Q Microwave Filters. "Proc. IRE", 1950, v. 38, № 7.

68. Richards P.G. Resistor-transmission line circuits // Proc. JPE. 1948, V. 26, № 2.-P. 217-220.

69. Young L. Stepped-impedance Transformers and Filters Prototypes. "IRE Trans.", 1962, v. MTT 10, № 5.

70. Young L. The Quarter-wave Transformer Prototype Circuit. "IRE Trans.", 1960, v. MTT-8, №5.196