автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Фильтры типов мод на экранированной микрополосковой линии

На правах рукописи Светлов'Сергей Николаевич

ФИЛЬТРЫ ТИПОВ МОД НА ЭКРАНИРОВАННОЙ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ

05.12.07 - Антенны, СВЧ-устройства и их технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород - 2005

Работа выполнена на кафедре "Общая и прикладная физика" Нижегородского государственного технического университета

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Радионов A.A.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, Белов Ю.Г.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Титаренко A.A.

Ведущая организация:

ФГУП ННИПИ "Кварц", г. Нижний Новгород

Защита состоится 2 марта 2006 г. в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.165.01 в Нижегородском государственном техническом университете по адресу: 603600, г. Н.Новгород, ГСП-41, ул. Минина, 24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГТУ.

Автореферат разослан_января 2006 г.

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

В.А. Калмык

2.РО6 А

7&М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание систем сверхбыстрой обработки информации является актуальной задачей современной радиоэлектроники и вычислительной техники. Ее успешное решение зависит от возможности обработки сигналов со спектральными составляющими, лежащими в области сверхвысоких (СВЧ) и крайневысоких (КВЧ) частот.

Для создания функциональных узлов (ФУ) в качестве базовых структур в диапазонах СВЧ и КВЧ широко используются полосковые, щелевые, копланарные открытые и экранированные линии [1], эффективное применение которых, обусловлено их высокой надежностью, устойчивостью к разнообразным воздействиям, технологичностью и повторяемостью параметров.

Однако, наряду с перечисленными выше достоинствами пла-нарных технологий, следует отметить, что в современных функциональных устройствах, построенных по этой технологии, возникает проблема, связанная с появлением «паразитных» волн высшего типа, возбуждаемых в корпусе, в который помещается СВЧ-модуль. Поскольку базовыми элементами СВЧ-микромодулей являются экранированные микрополосковые линии (ЭМПЛ), а подвод и отвод мощности к ним, в основном, осуществляется с помощью коаксиальных и волноводных трактов, возникает необходимость качественного согласования двух разных направляющих структур [2], [3]. При экспериментальном исследовании коаксиально-полосковых переходов [3] было замечено резкое ухудшение согласования и увеличение потерь, носящие резонансный характер в диапазоне частот близких к критическим

частотам волн высшего типа в ЭМПЛ.

Эффект уменьшения широкополосное™ функционального узла, обусловленный увеличением коэффициента стоячей волны /Гст(£/Н) и уровня потерь в верхнем диапазоне частот, объясняется влиянием «паразитных» волн высшего типа, возбуждаемых в экранирующем корпусе, и может быть ослаблен путем уменьшения геометрических размеров поперечного сечения корпуса ЭМПЛ. Но данная мера является компромиссной, т.к. улучшение электрических характеристик согласующего устройства путем уменьшения размеров приводит к трудности размещения в корпусе ЭМПЛ активных и пассивных элементов микросхем при высокой степени интеграции, а, следовательно, к ухудшению технологичности устройства, ремонтопригодности, удобства обслуживания и эксплуатации. Поэтому актуальной является задача улучшения электрических характеристик согласующих устройств без значительного уменьшения их размеров.

В связи с этим были предложены новые методы подавления волн высшего типа, связанные с использованием резистивных пленок в подложке [4],[5]. На рисунках 1 и 2 приведен общий вид предлагаемых направляющих структур.

Однако, для создания новых и модернизации известных элементов СВЧ и КВЧ диапазонов встает необходимость внедрения машинных методов проектирования, позволяющих проводить строгий анализ работы функциональных устройств и оптимизировать их параметры при максимальном сокращении, а иногда и при полном исключении наиболее трудоемкого и дорогостоящего этапа экспериментальной доводки разрабатываемого узла.

Рисунок 1 Рисунок 2

В литературе имеется большое количество работ, посвященных как упрощенному инженерному расчету обычных ЭМПЛ [6,7], так и их строгому электродинамическому анализу [8,9], при этом, ЭМПЛ с ре-зистивными пленками до настоящего времени подробно исследованы не были. Это и обуславливает высокую актуальность задачи математического моделирования устройств, построенных на базе ЭМПЛ с рези-стивными включениями, чему посвящена настоящая работа.

Цель диссертации - расчет и исследование неоднородных и продольно нерегулярных волноведущих структур, содержащих в своем составе резистивные включения, построение на их основе физически достоверных моделей функциональных узлов СВЧ и КВЧ диапазонов, создание эффективных алгоритмов и программ по расчету и оптимизации этих узлов, основы их (узлов) машинного проектирования.

Методы исследования. Теоретические результаты настоящей работа базируются на строгих электродинамических методах: методе частичных областей (МЧО) с использованием условий Мейкснера, МЧО с использованием метода поверхностного тока, МЧО с использованием условия энергетической ортогональности, методах теории СВЧ цепей для многополюсников.

Научная новизна.

1. Впервые сформулированы требования, при которых становится возможным корректное использование условий Мейкснера при составлении расчетных алгоритмов для направляющих структур, имеющих в своем составе особенности, обусловленные геометрической сингулярностью, с целью получения полного спектра собственных волн.

2. Впервые подробно исследованы направляющие свойства ЭМПЛ с резистивными включениями в двухслойной подложке.

3. Впервые решена задача и создан высокоэффективный алгоритм для расчета ЭМПЛ с нерегулярными в продольном сечении резистивными включениями.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается:

1. Использованием электродинамически строгих методов расчета неоднородных и нерегулярных волноведущих структур.

2. Соответствием постановок краевых задач предложенным электродинамическим моделям исследуемых функциональных узлов.

3. Соответствием полученных результатов результатам, следующим из предельных переходов, известным тестовым и опубликованным ранее.

4. Сравнением теоретических результатов с экспериментальными данными.

Практическая ценность работы заключается:

1. В модернизации алгоритма расчета несимметричной ЭМПЛ на основе МЧО с использованием условия Мейкснера для исследования собственных комплексных волн.

2. В разработке эффективных алгоритмов и программ расчета и оптимизации параметров резистивных включений в подложке ЭМПЛ для обеспечения избирательного подавления волн высшего типа, возникающих в линии.

3. В создании программ расчета фильтров типов мод, включенных в библиотеку стандартных программ САПР.

4. В полученных численных результатах, позволяющих оптимизировать параметры резистивных включений рассматриваемых фильтров.

Реализация и внедрение результатов.

Алгоритмы и программные комплексы, разработанные в ходе выполнения диссертационной работы, нашли применение при создании стандартных библиотек САПР во ФГУП ФНПЦ НИИИС.

Положения, выносимые на защиту.

1. Модификация алгоритма расчета несимметричной ЭМПЛ, позволяющего исследовать полный спектр собственных волн, включая собственные комплексные волны.

2. Алгоритм и программа расчета экранированных микрополос-ковых линий с резистивными включениями в двухслойной подложке.

3. Алгоритм и программа расчета фильтров типов мод на основе ЭМПЛ с резистивными пленками.

4. Результаты расчета и оптимизации фильтров типов мод.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на:

1. Научно-технических конференциях факультета информационных систем и технологий ИСТ, Н.Новгород, 2000,2002,2003,2004,2005;

2. Международных научно-технических конференциях "Крыми-ко", Украина, г.Севастополь, 2004,2005;

3. МНТК "Физика и технические приложения волновых процессов", Самара 2003, Волгоград 2004, Нижний Новгород 2005;

4. Научно-технической сессии молодых ученых "Голубая ока", г.Дзержинск, 2005;

5. Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 65-летию факультета информационных систем и технологий НГТУ, Н.Новгород, 2001;

6. Региональном молодежном научно-техническом форуме, "Будущее технической науки Нижегородского региона", Н.Новгород, 2003,2004,2005.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 175 страниц основного текста, 10 страниц списка литературы (86 наименований), 65 рисунков, 7 таблиц, 20 страниц приложений.

Содержание работы.

Во введении анализируется современное состояние вопроса, формулируется задача и ставится цель работы, обосновывается её актуальность. Исследуются достоинства и недостатки возможных методов решения и выбираются наиболее оптимальные, применительно к поставленной задаче. Определяются практическая ценность и научная новизна полученных теоретических и экспериментальных результатов. Формулируются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассматривается алгоритм по расчету несимметричной ЭМПЛ, основанный на методе МЧО с использованием условия Мейкснера, когда центральный проводник считается бесконечно тонким.

Обосновывается использование данного алгоритма для расчета дисперсионных характеристик несимметричной ЭМПЛ и его преимущества для дальнейшего использования в дифракционных задачах. Показано, что использование при переразложении электромагнитного поля на границе раздела сред, где имеется геометрическая сингулярность, специальных функций, полностью удовлетворяющих условию Мейкснера и уравнению Максвелла, позволяет производить расчет полного спектра собственных волн ЭМПЛ, включая собственные комплексные волны в отсутствии диссипаций.

Проводится анализ сходимости решений дисперсионного уравнения и амплитудных коэффициентов в разложении электрического и магнитного полей по собственным функциям. Проводится проверка правильности нахождения комплексных корней дисперсионного уравнения по критерию, согласно которому собственные комплексные волны в среднем за период не переносят энергию через поперечное сечение направляющей структуры. Приводятся результаты расчета диспер-

сионных характеристик, полученные с помощью предложенного алгоритма, которые сравниваются с результатами, полученными другими методами известными из литературы (отличие не превышает 0.5%).

Исследуется распределение компонент электрического и магнитного полей основной волны и волн высшего типа по поперечному сечению ЭМПЛ и даются рекомендации по размещению резистивных пленок для избирательного подавления волн высшего типа при минимальном влиянии на основную волну в те области, где максимальна % интенсивность волн высшего типа и минимальна интенсивность основной волны.

Во второй главе составлен алгоритм расчета дисперсионных характеристик несимметричной ЭМПЛ с резистивными пленками между слоями двухслойной подложки. Алгоритм основан на методе МЧО с использованием условий Мейкснера и на методе поверхностного тока.

В главе приводится анализ сходимости решений дисперсионного уравнения и амплитудных коэффициентов для основной волны и волн высшего типа в разложении полей по собственным функциям. Рассматриваются предельные переходы, когда проводимость резистивных пленок приравнивается к нулю и когда проводимость резистивных пленок стремится к бесконечности, и результаты расчета сравниваются с результатами, полученными для обычной несимметричной ЭМПЛ с помощью алгоритма, описанного в первой главе. При сравнении результатов показано их хорошее совпадение.

Проводится анализ влияния геометрических параметров резистивных пленок и их проводимости на дисперсионные характеристики основной волны и первых двух волн высшего типа. Установлено, что

при введении резистивных пленок волны высшего типа становятся распространяющимися во всем частотном диапазоне, а на частотах выше критической - затухающими. Выявлено оптимальное значение проводимости резистивных пленок, при котором происходит их максимальное взаимодействие с электромагнитным полем волн высшего типа. Показано, что наличие разрыва резистивных пленок под полос-ком, приводит к значительному уменьшению их влияния на основную волну и её затухание.

Полученные результаты позволили определить оптимальные параметры регулярных в продольном сечении резистивных включений для избирательного подавления волн высшего типа.

В третьей главе составлен алгоритм решения дифракционной задачи для базового блока, изображенного на рисунке 3 и алгоритм расчета для направляющей структуры, состоящей из каскадно-соединенных базовых блоков. Решение дифракционной задачи основано на методе частичных областей с использованием условия модовой ортогональности. Расчет каскадно-соединенных базовых блоков основан на методах теории СВЧ-цепей.

У' ьз

III

Ь2

X'

кчччччч\чччччччччч^

Рисунок 3

Правильность решения дифракционной задачи проверялась на основании закона сохранения энергии в предельном переходе, когда проводимость резистивной пленки в базовом блоке приравнивается к нулю при различных значениях количества учитываемых собственных волн в частичных областях базового блока.

Проведен анализ влияния учета собственных комплексных волн обычной несимметричной ЭМПЛ на результат решения дифракционной задачи по расчету обобщенной матрицы рассеяния базового блока.

С помощью составленного алгоритма рассчитывается обобщенная матрица рассеяния для базового блока и проводится анализ влияния геометрических параметров и проводимости резистивной пленки в базовом блоке на элементы обобщенной матрицы рассеяния.

Получены оптимальные значения геометрических параметров резистивных пленок, при которых обеспечивается максимальное прохождение основной волны через базовый блок и максимальное подавление волн высшего типа.

С помощью алгоритма, составленного для расчета обобщенной матрицы каскадно-соединенных базовых блоков, образующих исследуемые периодические структуры, получены частотные зависимости коэффициентов прохождения и отражения основной волны и волн высшего типа при различном количестве базовых блоков и при различном расстоянии между ними.

Приводится сравнение влияния различных конфигураций резистивных пленок на распространение основной волны и волн высшего типа в ЭМПЛ. Даются рекомендации по созданию фильтров типов мод построенных на основе несимметричной ЭМПЛ с использованием ре-

зистивных включений, введенных между слоями двухслойной подложки.

Предложена новая конфигурация резистивных пленок, изображенная на рисунке 4, использование которой позволяет подавлять волны высшего типа и при этом уменьшить затухание основной волны по сравнению с предложенными ранее конфигурациями резистивных пленок. На предложенную структуру подана заявка на патент.

ш/шшшт

■ш

■■ н

мм ям

хЧЧ

,NN44 шш

Рисунок 4

В четвертой главе описываются результаты экспериментального измерения параметров макетных образцов, представляющих собой отрезки ЭМПЛ различной длины с двухслойной подложкой и рези-стивными пленками различной конфигурации между слоями, нагруженные с обоих концов коаксиально-полосковыми переходами.

Методика эксперимента заключается в измерении у экспериментальных образцов с помощью панорамного измерителя значения *„[/(„) при включении двух КПП «на пару» и уровня потерь «на про-

ход» в диапазоне частот вблизи критической частоты первой волны высшего типа ЭМПЛ.

При экспериментальных измерениях показано, что ЭМПЛ является оптимальной с точки зрения избирательного подавления волн высшего типа с такими же параметрами резистивных пленок, которые были получены теоретически.

Основные выводы и результаты

1. Показано, что алгоритм расчета ЭМПЛ основе МЧО с бесконечно тонким проводником с использованием условий Мейкснера, позволяет рассчитывать полный спектр собственных волн, включая собственные комплексные волны.

2. На основе МЧО с условием Мейкснера и метода поверхностного тока разработан алгоритм по расчету дисперсионных характеристик ЭМПЛ с двухслойной подложкой и резистивными пленками между слоями.

3. На основе МЧО с использованием условия ортогональности собственных волн и с применением теории СВЧ-цепей разработан алгоритм расчета продольно нерегулярных направляющих структур, построенных на базе ЭМПЛ с двухслойной подложкой со сложной конфигурацией резистивных пленок между слоями.

4. Проведена параметрическая оптимизация резистивных включений в подложку ЭМПЛ с целью максимального подавления волн высшего типа и минимального влияния на основную квази-Т волну.

5. Приводится экспериментальное подтверждение полученных

теоретических результатов.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Майстренко В.К., Светлов С.Н., Щербаков В.В. Экспериментальное исследование коаксиально-полоскового перехода // Тезисы докладов научно-технической конференции факультета информационных систем и технологий НГТУ "ФИСТ-2000", г. Нижний Новгород, 2000г., с.-35

2. Майстренко В.К., Назаров А.В., Светлов С.Н., Щербаков В.В. Расчет дисперсионных характеристик волн МПЛ с двухслойной подложкой и резистивной пленкой между слоями // Тезисы докладов научно-технической конференции факультета информационных систем и технологий НГТУ "ФИСТ-2000", г. Нижний Новгород, 2000г., с.-Зб

3. Майстренко В.К., Светлов С.Н., Шишков Г.И., Щербаков В.В. Расчет и исследование дисперсионных характеристик собственных волн в экранированной микрополосковой линии с резистивными элементами // Тезисы докладов научно-технической конференции факультета информационных систем и технологий НГТУ "ФИСГ-2001",г. Нижний Новгород2001г, с.-48

4. Майстренко В.К., Светлов С.Н., Щербаков В.В. Расширение рабочей полосы частот функциональных устройств на микропо-лосковых линиях с помощью резистивных включений // Тезисы докладов научно-технической конференции факультета информа-

ционных систем и технологий НГТУ "ФИСТ-2002", - Н.Новгород, 2002. - С.-44.

5. Майстренко В.К., Светлов С.Н., Щербаков В.В. Расчет экранированной микрополосковой линии с резистивными пленками // Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума «Будущее технической науки нижегородаого региога», г. Нижний Новгород, 2002г., С.-332

6. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. Расчет фильтра типов мод выполненного на основе отрезка ЭМПЛ с периодически расположенными резистивными пленками // Труды И международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г.Самара, 2003г., с.-246

7. Майстренко В.К., Светлов С.Н., Щербаков В.В. Расчет экранированных микрополосковых линий с размещенными внутри подложки продольными резистивными слоями. // Труды II международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г.Самара, 2003г., С.-245

8. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. К вопросу о спектре собственных волн экранированной микрополосковой линии (ЭМПЛ) // Антенны, 2004г., № 1 (80), с.46-48

9. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. Расчет S-параметров ЭМПЛ с периодически расположенными в двухслойной подложке резистивными пленками // Тезисы докладов научно-технической конференции факультета информационных систем и технологий НГТУ "ФИСТ-2004", г.Н.Новгород, 2004. - с.-28.

10. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. Теоретическое исследование фильтра паразитных мод // Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума «Будущее технической науки нижегородского региона», г. Нижний Новгород, 2004г., с.-18

11. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. Расчет ЭМПЛ с различной конфигурацией резистивных пленок в подложке // Труды Международной научно-технической конференции Кры-МиКо-2004, 2004г., Украина, Севастополь, С.-499.

12. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. Расчет матрицы рассеяния фильтра типов мод // Труды III международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г. Волгоград, 2004г., С.-265

13. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. Алгоритм расчета стыка коаксиальной и экранированной микрополосковой направляющих структур // Труды Научно-технической Сессии молодых ученых нижегородской области «Голубая ока 2005», г.Дзержинск, 2005г., с.-40

14. Майстренко В.К., Радионов A.A., Светлов С.Н. Анализ результатов расчета экранированных микрополосковых линий с различной конфигурацией резистивных пленок в подложке // Тезисы докладов научно-технической конференции факультета информационных систем и технологий НГТУ "ФИСТ-2005", - Н.Новгород, 2005г., С.-28.

15. Майстренко, В.К.Савельева И.И., Светлов С.Н. Исследование S-параметров отрезка ЭМПЛ с различной конфигурацией рези-

стивных пленок в подложке // Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума «Будущее технической науки нижегородского региона», г. Нижний Новгород, 2005г., с.-16

16. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Подавление волн высшего типа в экранированной микрополосковой линии с использованием резистивных пленок // Антенны, 2005г., № 6 (97), с.68-72

17. Майстренко В.К., Радионов А.А., Манин П.А., Сергеев В.В., Светлов С.Н. Экспериментальное исследование экранированных микрополосковых линий с резистивными пленками в подложке // Труды Международной научно-технической конференции Кры-МиКо-2005,2005г., Украина, Севастополь.

18. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Измерение согласующего устройства коаксиальной линии и экранированной МПЛ // Труды IV международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г.Нижний Новгород, 2005г., C.-217

19. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Расчет периодической направляющей структуры на основе ЭМПЛ с резистивными пленками // Физика волновых процессов №2, том 8, 2005г., с.26.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бахарев С.И., Сергеев А.А., Смирнов В.П. Элементы и узлы объемных интегральных схем. - М.: ГОНТИ. -1990.-Ч. 1,2,3.

2. Precisely calibrated coaxial-to-microstrip transitions yield improved performance in GaAs FET characterization, Kompa, G.; Schlechtweg,

M.; van Raay, F.; Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on Volume 38, Issue 1, Jan. 1990 Page(s):62 - 68

Техника соединения коаксиально-микрополосковых переходов с микрополосковыми линиями в изделиях СВЧ, Электронные компоненты, №9,2004г., с.39

Гулин А.И., Майстренко В.К., Раевский С.Б., Радионов А.А., Шишков Г.И. «Микрополосковая линия передачи» // Патент №

2024119 РФ / Б.И., 1994г. №22 с. 122

Гулин А.И., Майстренко В.К., Раевский С.Б., Радионов А.А., Шишков Г.И. «Микрополосковая линия передачи» // Патент №

2024120 РФ I Б.И., 1994г. №22 с. 122

Самойлов Г.П., О приближенном расчете собственных значений высших типов волн в полосковых линиях, Радиотехника и электроника, 1961г., т.6, №4, с.579-583.

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

Неганов В.А., Электродинамическая теория полосково-щелевых структур СВЧ,- Самара: Изд-во Саратовского ун-та, Самарский филиал, 1991.-238 с.

Микроэлектронные устройства СВЧ / Г.И. Веселое, Е.Н.Егоров, Ю.Н.Алехин и др.; Под ред. Г.И.Веселова - М.: Высшая школа, 1988-280с.

гообд

р. 78 91

Подписано в печать 19.01.2006. Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.. Уч.-изд л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 35.

Нижегородский государственный технический университет. Типография НГТУ. 603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 РАСЧЕТ ДИСПЕРСИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСИММЕТРИЧНОЙ ЭМПЛ.

Введение.

Постановка задачи.

Анализ результатов расчета.

Вывод.

ГЛАВА 2 РАСЧЕТ ДИСПЕРСИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭКРАНИРОВАННОЙ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ С ДВУХСЛОЙНОЙ ПОДЛОЖКОЙ И РЕЗИСТИВНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ МЕЖДУ СЛОЯМИ.

Постановка задачи.64

Расчет и анализ дисперсионных характеристик ЭМПЛ с резистивными пленками между слоями двухслойной подложки.78

Вывод:.101

ГЛАВА 3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭМПЛ С РАЗЛИЧНОЙ КОНФИГУРАЦИЕЙ РЕЗИСТИВНЫХ ПЛЕНОК В ПОДЛОЖКЕ.103

Введение.103

Постановка задачи.105

Анализ элементов S-матрицы базовой двойной неоднородности при различных параметрах резистивной пленки.-120

Расчет обобщенной S-матрицы нерегулярной структуры.136

Анализ электрических параметров ЭМПЛ со сложной конфигурацией резистивных пленок в подложке.142

Вывод.151

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКРАНИРОВАННОЙ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ С ДВУХСЛОЙНОЙ подложкой и

РЕЗИСТИВНЫМИ ПЛЕНКАМИ МЕЖДУ СЛОЯМИ.152

Введение.152

Постановка эксперимента.154

Анализ результатов измерений.165

Вывод.174

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.175

ЛИТЕРАТУРА.177

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.188

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.193

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.200

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире наметилась устойчивая тенденция к увеличению объемов обрабатываемой и передаваемой информации, которая связана с многими факторами. Это появление различных мультимедийных средств, стремительное развитие цифровых технологий в области звука, фото, видео и телевидения, повсеместное внедрение вычислительной техники в повседневной жизни, в системах автоматизации различных промышленных циклов, либо всего процесса производства, и многое другое. Все это привело к тому, что разработчикам радиоэлектронной и вычислительной техники необходимо прикладывать большие усилия к созданию принципиально новых устройств, предназначенных для работы в области сверхвысоких, крайневысоких частот и оптическом диапазоне.

Одновременно с развитием элементной базы СВЧ и КВЧ диапазонов все больше возникают требования по уменьшению массо-габаритных показателей. Поэтому в качестве базовых структур в диапазонах КВЧ и СВЧ широко используются полосковые, щелевые, копланарные открытые и экранированные линии, эффективное использование которых обусловлено их высокой надежностью, устойчивостью к разнообразным воздействиям, технологичностью и повторяемостью параметров.

Перечисленные достоинства планарных линий передачи вызвали большой интерес исследователей к данному типу направляющих систем.

Моделирование и теоретический расчет пассивных компонентов волноведущих структур являются важными предметами исследования в процессе проектирования и создания современной радиоэлектронной аппаратуры СВЧ и КВЧ диапазона [1-7]. Потребность в этом становится все более очевидной в последние годы из-за возрастания интереса к гибридным и монолитным интегральным схемам СВЧ и миллиметрового диапазона длин волн. Перестраивать и настраивать эти схемы, один раз изготовленные, очень дорого, следовательно, необходимы чрезвычайно точные методы расчета характеристик разрабатываемых функциональных узлов.

В отечественной и зарубежной литературе имеется большое количество работ, посвященных как упрощенному инженерному расчету [8-10] планарных (микрополосковых, щелевых и др.) линий передачи, так и строгому электродинамическому исследованию этих направляющих систем [11,12]. В низком диапазоне частот хорошо проработаны аналитические методы расчета в одноволновом квази-Т приближении [13-16].

Поскольку, большинство структур, используемых в современных интегральных схемах^невозможно рассчитать аналитически во всем диапазоне частот, чрезвычайно необходима разработка численно-аналитических методов для определения их характеристик. Проектировщики предпочитают пока использовать пакеты автоматизированного проектирования САПР [17,18], которые в большинстве случаев основываются на приближенных формулах, полученных, как правило, путем аппроксимации эмпирических кривых [19]. Однако проверка правильности этих формул должна быть поддержана точными расчетами, основанными на строгих методах. Кроме того, любые численные методы расчета должны быть эффективными и достаточными по временным требованиям и требованиям памяти центрального процессора, хотя недавние прогнозы в компьютерной области накладывают менее серьезные ограничения на эффективность и время счета. Другой важный аспект в разработке численных методов - эксплуатационная гибкость метода. Все это стимулирует развертывание исследований в области создания функциональных СВЧ-узлов нового поколения.

В современных микроэлектронных устройствах, построенных по планарной технологии, возникает проблема, связанная с возникновением паразитных волн высшего типа, возбуждаемых в корпусе, в который помещается СВЧ-модуль. Поскольку базовыми элементами СВЧ-микромодулей являются экранированные микрополосковые линии (ЭМПЛ), а подвод и отвод мощности к ним, в основном, осуществляется с помощью коаксиальных и волноводных трактов, возникает необходимость качественного согласования двух разных направляющих структур [20], [21]. При экспериментальном исследовании коаксиально-полосковых переходов [22] были замечены резкое ухудшение согласования и увеличение потерь, носящие резонансный характер в диапазоне частот близких к критическим частотам волн высшего типа в ЭМПЛ.

Эффект уменьшения широкополосности функционального узла, выраженный увеличением КСВ и уровня потерь в верхнем диапазоне частот, объясняется влиянием «паразитных» волн высшего типа, возбуждаемых в экранирующем корпусе, и может быть ослаблен путем уменьшения геометрических размеров поперечного сечения корпуса ЭМПЛ. Но данная мера является компромиссной, т.к. улучшение электрических характеристик согласующего устройства путем уменьшения размеров, приводит к трудности размещения в корпусе ЭМПЛ активных элементов микросхем, а, следовательно, к ухудшению технологичности устройства, ремонтопригодности, удобства обслуживания и эксплуатации. Поэтому актуальной является задача улучшения электрических характеристик согласующих устройств без значительного уменьшения их размеров.

В связи с этим, были предложены новые методы подавления волн высшего типа, связанные с использованием резистивных пленок в подложке [23],[24]. На рисунках 1 и 2 приведен общий вид предлагаемых направляющих структур. Суть методов подавления волн высшего типа в ЭМПЛ и, тем самым, расширения частотного диапазона устройств, построенных на основе ЭМПЛ, заключается во введении резистивных включений в те области, где электромагнитное поле волн высших типов имеет наибольшую интенсивность, а, следовательно, и наибольшее затухание и, в то же время, поле основной волны имеет наименьшую интенсивность, а, следовательно, и наименьшее затухание. При этом также, учитывается направление силовых линий электромагнитного поля основной волны и волн высшего типа, и возможные направления возникновения токов проводимости в резистивных включениях.

Физический принцип действия устройств, приведенных на рисунках 1,2 следующий: Волны высших типов, имеющие поперечные составляющие магнитного поля большой интенсивности, вблизи боковых стенок микрополосковой линии возбуждают продольные токи проводимости в боковых продольных резистивных слоях (Рисунок 1), что и обеспечивает ослабление этих волн. В тоже время поперечная составляющая магнитного поля квази-Т волны имеет максимум под полоском, в центре волновода и, следовательно, не возбуждает токи проводимости в боковых резистивных пленках.

Волны высших типов, имеющие продольные составляющие магнитного поля, возбуждают поперечные токи проводимости в узких поперечных резистивных пленках (Рисунок 2), что также обеспечивает их ослабление. Продольная же компонента магнитного поля квази-Т волны много меньше поперечных и, следовательно, такое покрытие почти не влияет на условия распространения основной волны.

Избирательное подавление волн высшего типа в предложенных структурах возможно лишь при тщательно подобранных параметрах резистивных включений: геометрических размерах и значениях проводимости, иначе, устройство будет работать как аттенюатор.

Как было сказано выше, в технике СВЧ оптимизация параметров устройств путем экспериментального подбора является весьма трудоемкой и неоправданной задачей, поэтому целью данной работы является создание математической модели, адекватно отражающей поведение электромагнитного поля в ЭМПЛ с различной конфигурацией резистивных включений в подложке, а также, расчет и анализ возможно достижимых электрических характеристик устройств, построенных с использованием предлагаемых ЭМПЛ с резистивными включениями.

Электродинамический расчет сложных, продольно нерегулярных устройств посредством решения единой краевой задачи представляется если не бесперспективным, то весьма трудоемким и громоздким. Так, например, периодические устройства, предлагаемые в [24] могут быть рассчитаны с использованием теоремы Флоке, согласно которой, поля в любой периодической структуре представляется в виде бесконечного набора пространственных гармоник [25],[26]. В результате, для записи полей необходимо производить двойное суммирование: по собственным функциям и по пространственным гармоникам. В этом случае решение дифракционной задачи на стыке такой линии с регулярной ЭМПЛ или другой направляющей структурой является затруднительным, из-за большой громоздкости. Поэтому при помощи теоремы Флоке расчет ЭМПЛ с периодическим заполнением резистивными включениями можно использовать только для анализа дисперсионных свойств направляющей структуры и распределения полей. Кроме того, алгоритм на основе теоремы Флоке исключает возможность расчета линий с изменяющимся периодом и линий конечной длины, что как раз ухудшает эксплуатационную гибкость метода. В связи с этим при составлении расчетного алгоритма сложного устройства СВЧ наиболее оптимально применение методов декомпозиции [27], позволяющих свести расчет всей структуры в целом к рассмотрению совокупности более простых базовых элементов, допускающих независимый анализ. При этом расчет всего устройства производится с помощью теории цепей СВЧ [28], [29], когда на основе обобщенных матриц рассеяния автономных базовых блоков, состоящих из простых базовых элементов, составляется обобщенная матрица рассеяния исследуемого функционального узла.

Рассматриваемые в работе устройства подавления волн высшего типа, состоят в общем случае из каскадно-соединенных базовых элементов двух типов: 1) обычная несимметричная ЭМПЛ и 2)ЭМПЛ с двухслойной подложкой и резистивными пленками между слоями.

Что касается базовых элементов первого типа, то они, как было сказано выше, являются достаточно хорошо исследованными и проработанными как теоретически, так и на практике [30], при реализации интегральных СВЧ микросхем. В настоящее время известно несколько математических моделей обычных ЭМПЛ, которые в той или иной степени являются достаточно точными и имеют свои преимущества и недостатки.

Так, последние годы наиболее популярным и применяемым является метод конечных элементов, который наиболее широко реализован в унифицированных зарубежных САПР трехмерного моделирования, таких как HFSS [31], CST MicroWave Studio и др. Стоимость зарубежных САПР составляет в среднем несколько десятков тысяч долларов. Основным преимуществом этих САПР является их универсальность, гибкость при расчете объемных направляющих структур и резонаторов, возможность графической визуализации объемных структур и легкость выбора граничных условий. Но вместе с тем, математический аппарат упомянутых выше САПР имеет определенные ограничения по параметрам моделируемых систем, таким как частотный диапазон, геометрические размеры и др., о которых можно только догадываться, что значительно усложняет работу разработчика. Подтверждением ограниченности использования алгоритмов лежащих в основе вышеуказанных САПР является то, что они не позволяют исследовать полный спектр волн в волноведущих структурах и, в частности, в ЭМПЛ, а именно получать решения соответствующие собственным волнам с комплексными значениями продольного волнового числа в отсутствии диссипаций. Наличие же полного спектра является необходимым условием при решении задач дифракции, что было подтверждено исследованиями, результаты которых были опубликованы ранее [32].

Также достаточно проработанным являются методы, основанные на составлении и решении интегральных уравнений [33]. Задачи, сформулированные в виде интегральных уравнений, в некоторых случаях позволяют получать решения в приближенном аналитическом виде. Но в этих методах накладываются определенные ограничения на вид подынтегральных функций. Так до настоящего времени они еще не применялись для исследования линий передач с резистивными включениями.

Известным и широко используемым является метод частичных областей и его всевозможные модификации. В отличие от упомянутых выше методов, МЧО отличается своей наглядностью, физичностью, а также гибкостью. Метод достаточно исследован и в настоящее время широко используется для расчета в основном экранированных систем, однако этим методом можно пользоваться для расчета и неэкранированных электродинамических структур. Так модели на основе МЧО применяются в интегральной оптике, например модель Шлоссера [34].

В [35] описывается алгоритм расчета ЭМПЛ с использованием МЧО, в котором учитывается толщина центрального проводника. В этом случае вводится дополнительная частичная область, обусловленная толщиной проводника. В разложении полей используются тригонометрические функции, поэтому для того, чтобы описать поле с достаточной точностью, необходимо учитывать большое количество собственных функций в разложении. Это объясняется тем, что при толщине проводника соответствующей реальным проводникам, поле вблизи ребра проводника имеет особенность, и для его достоверного описания требуется учет большого количества членов в разложении по собственным функциям. Но, при составлении расчетных алгоритмов задач о стыке ЭМПЛ с другими типами направляющих структур, таких как коаксиальная линия, прямоугольный волновод с однородным или частичным заполнением, введение дополнительной частичной области обусловленной учетом толщины центрального проводника, причем с большим количеством собственных функций разложения, приведет к необоснованной громоздкости и сложности.

В работах [36], [37] описаны алгоритмы расчета полосковых направляющих структур с бесконечно тонкими центральными проводниками. При этом для учета особенностей на ребрах центральных проводников, где имеются точки геометрической сингулярности применяется условие Мейкснера [38], [39]. Использование дополнительных условий на ребре позволяет получать расчетные алгоритмы, обладающие хорошей сходимостью, т.е. алгоритмы, дающие достаточно точное решение уже при учете небольшого количества собственных функций разложения. Поскольку, при этом сокращается количество частичных областей в рассматриваемой структуре, упрощается решение дифракционных задач для функциональных узлов построенных на основе подобных линий передач.

Однако, при всех перечисленных выше преимуществах, до последнего времени считалось, что алгоритмы, построенные с использованием условий Мейкснера не позволяют получать решения, соответствующие собственным комплексным волнам [40]. В настоящей работе проводится анализ поведения дисперсионных характеристик в областях существования комплексных волн при использовании различных наборов дополнительных базисных функций в разложении поля вблизи геометрической сингулярности, и выявляется тот тип базисных функций, с применением которых, составленный алгоритм позволяет отыскивать решения соответствующие собственным комплексным волнам. Приводится доказательство истинности получаемых решений на основании внутренней сходимости, сходимости интегральных характеристик, других известных критериев и сравнения с данными, известными из литературы.

Что касается второго типа базовых элементов, используемых в устройствах подавления волн высшего типа и имеющих в своем составе резистивные включения, то они являются основными, т.е. выполняющими функцию избирательного подавления. Использование резистивных включений имеет широкое применение в элементной базе СВЧ устройств. В основном это аттенюаторы в прямоугольных и круглых волноводах [41-43], согласованные нагрузки [44], реже - фильтры типов мод [45].

Работы по расчету прямоугольных и круглых волноводов с резистивными включениями были описаны в [46], [47]. Что касается расчета ЭМПЛ, имеющей в своем составе резистивные пленки, то до настоящего времени работ, посвященных этому вопросу в литературе не встречалось. В [48] описывается алгоритм расчета экранированных слоистых планарных структур, обладающих потерями, обусловленными наличием проводящих слоев, в основе которого лежит метод Галеркина. Но там же отмечается, что алгоритм становится плохосходящимся при малых значения толщины проводящих слоев, что неприемлемо при решении задачи оптимизации параметров ЭМПЛ с резистивными пленками, имеющими толщину десятых долей мкм.

Поэтому был разработан специальный алгоритм расчета, который основан на методе поверхностного тока [49-51], являющимся разновидностью метода частичных областей. Отличие от МЧО заключается лишь в том, что при сшивании тангенциальных компонент магнитного поля на границах раздела частичных областей, учитывается наличие поверхностных токов, возникающих на бесконечно тонких проводящих включениях.

Метод поверхностного тока является приближенным. Строгое обоснование и определение условий его применимости приводится в [32]. На основании этого метода в [52-54] приводится анализ особенности распространения электромагнитных волн в прямоугольных и круглых частично заполненных волноводах с резистивными пленками.

Алгоритм, составленный для расчета ЭМПЛ с резистивными пленками, который приводится в настоящей работе, обладает хорошей сходимостью, как внутренней, так и по интегральным характеристикам.

Как отмечалось выше, зная электродинамические свойства базовых элементов, можно рассчитать сложные направляющие структуры, составленные из базовых элементов, используя метод каскадного соединения многополюсников. При этом необходимо разделить направляющую структуру на автономные базовые блоки и, чтобы получить обобщенную матрицу рассеяния, решить для них задачу дифракции на стыке различных базовых элементов, входящих в базовые блоки.

Для расчета периодических структур описанных в [24] было предложено выбрать в качестве базового блока обычную несимметричную ЭМПЛ бесконечной длины с отрезком ЭМПЛ, имеющей резистивную вставку малой длины. Расчет базового блока производится методом частичных областей [55]. В [56] описывается похожий метод по расчету ЭМПЛ имеющей два близкорасположенных скачка ширины полоска.

Применение такого метода расчета на двух близкорасположенных неоднородностях объясняется тем, что с целью уменьшения влияния на основную квази-Т волну из-за возможности возникновения в резистивных включениях продольных токов проводимости, наведенных основной волной, ширина поперечных резистивных полосок в предлагаемых устройствах подавления (рисунок 2) должна быть малой, т.е. значительно меньше длины волны.

В результате рассчитываются параметры каскадно-соединенных базовых блоков и даются окончательные рекомендации по выбору оптимальных параметров резистивных включений.

Поученные теоретическим путем результаты проверялись экспериментально. С помощью панорамного измерителя проводились измерения отрезков ЭМПЛ, нагруженных с обоих концов коаксиально-полосковыми переходами. Подложка ЭМПЛ изготавливалась двухслойной, и измерения проводились при различных параметрах резистивных включений, расположенных между слоями. Среди различных образцов выбирался тот, при использовании которого, обеспечивалось наилучшее согласование и наименьший уровень потерь. Показано, что оптимальные параметры резистивных включений при экспериментальных исследованиях совпадают с оптимальными параметрами, полученными при помощи теоретического расчета.

На защиту выносятся:

1. Модификация алгоритма расчета несимметричной ЭМПЛ, позволяющего исследовать полный спектр собственных волн, включая собственные комплексные волны.

2. Алгоритм и программа расчета экранированных микрополосковых линий с резистивными включениями в двухслойной подложке.

3. Алгоритм и программа расчета фильтров типов мод на основе ЭМПЛ с резистивными пленками.

4. Результаты расчета и оптимизации фильтров типов мод.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 175 страниц основного текста, 10 страниц списка литературы (86 наименований), 65 рисунков, 7 таблиц, 20 страниц приложений.

Основные результаты, полученные в работе:

1) Составлен алгоритм с применением условий Мейкснера для расчету обычной несимметричной ЭМПЛ, позволяющий рассчитывать полный спектр собственных волн, включая собственные комплексные волны в отсутствии диссипаций.

2) Проведен анализ распределения электромагнитного поля основной волны и волн высшего типа в поперечном сечении ЭМПЛ

3) Составлен алгоритм расчета дисперсионных характеристик ЭМПЛ с двухслойной подложкой и резистивными пленками между слоями.

4) Проведен анализ влияния параметров резистивных пленок на дисперсионные характеристики основной волны и волн высшего типа.

5) Составлен алгоритм решения дифракционной задачи по расчету базового блока представляющего собой отрезок ЭМПЛ с поперечной резистивной пленкой в подложке и получена обобщенная матрица рассеяния этого базового блока.

6) Проведен анализ влияния параметров резистивных пленок на элементы матрицы рассеяния базового блока.

7) Составлен алгоритм расчета обобщенной матрицы рассеяния фильтра типов мод, построенного на основе ЭМПЛ с периодически расположенными узкими поперечными резистивными пленками.

8) Проведен анализ влияния параметров резистивных пленок на элементы обобщенной матрицы рассеяния, рассматриваемых фильтров типов мод.

9) Проведены экспериментальные исследования ЭМПЛ с резистивными пленками между слоями двухслойной подложки и получены результаты, соответствующие теоретическим расчетам.

10) Показана возможность с помощью резистивных пленок соответствующей конфигурации избирательно подавлять высшие типы мод, при незначительном их влиянии на основную волну.

11) Приведены рекомендации по оптимизации параметров фильтра типов мод, построенного на базе ЭМПЛ с поперечными периодическими резистивными пленками в двухслойной подложке:

12) Проведена экспериментальная проверка полученных в диссертации теоретических результатов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Гупта К., Гардж Р., Гадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств./ Перевод с английского под ред. В.Г. Шейкмана- М.: Радио и связь, 1987, 432с.

2. Малорацкий Л.Г., Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях/ Л.Г.Малорацкий, Л.Р.Явич.- М.: Сов. радио, 1972.232 с.

3. Неганов В. А., Электродинамические методы проектирования устройств СВЧ и антенн: учеб. пособие для вузов/ В. А. Неганов, Е. И. Нефедов, Г. П. Яровой; под ред. В. А. Неганова.- М.: Радио и связь, 2002.-416 с.

4. Автоматизированное проектирование устройств СВЧ / В.В.Никольский, В.П.Орлов и др., под редакцией В.В.Никольского-М.: Радио и связь, 1982-272с.

5. Климов К.Н., Петров С.А., Сестрорецкий Б.В. Моделирование планарных волноводных устройств во временной области. М. МГИЭМ, 2000 г., 34 с.

6. Радченко В.В. Анализ и оптимизация характеристик активных и пассивных микрополосковых СВЧ-устройств на персональных ЭВМ // Электронная техника. -Сер.1. -Электроника СВЧ. -1995. -Вып.2. -С.45-53.

7. Бахарев С.И, Сергеев А.А, Смирнов В.П. Элементы и узлы объемных интегральных схем. М.: ГОНТИ. -1990.-Ч. 1,2,3.

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

9. Самойлов Г.П., О приближенном расчете собственных значений высших типов волн в полосковых линиях, Радиотехника и электроника, 1961г., т.6, №4, с.579-583.

10. Расчет параметров пассивных узлов СВЧ методами теории цепей: Учеб. пособие, B.C. Калашников, А.В. Негурей, P.P. Патеев, Д.А. Тропин; М-во общ. и проф. образования Рос. Федерации. С.-Петерб. гос. ун-т аэрокосм, приборостроения, СПб., 1999.

11. И.Теория и математическое моделирование объемных интегральных схем (ОИС) СВЧ и КВЧ : В 2 ч. / Под ред. Е. И. Нефедова. Алма-Ата:

12. Неганов В.А., Электродинамическая теория полосково-щелевых структур СВЧ.- Самара: Изд-во Саратовского ун-та, Самарский филиал, 1991.-238 с.

13. Strongly convergent Green's function expansions for rectangularly shielded microstrip lines, Fikioris, J.G.; Tsalamengas, J.L.; Fikioris, G.J.; Microwave Theory and Tecliniques, IEEE Transactions on Volume 36, Issue 10, Oct. 1988 Page(s):1386 1396

14. An analytical approach to the analysis of dispersion characteristics of microstrip lines, Homentcovschi, D.; Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on Volume 39, Issue 4, April 1991 Page(s):740 743

15. Программа расчета постоянной распространения полосковой и щелевой линии, Электроника СВЧ, 1979, вып.7, с. 122.

16. Аналитическая модель микрополосковой линии Электронная техника, Сер.1, Электроника СВЧ, 1996, вып.1, с.66

17. Мишустин Б. А Автоматизированный анализ линейных радиоэлектронных устройств. -М.: МЭИ, 1995.

18. Сазонов Д.М., Гридин А.Н., Мишустин Б.А, Устройства СВЧ. М.: Высшая Школа. 1981. -295с.

19. Precisely calibrated coaxial-to-microstrip transitions yield improved performance in GaAs FET characterization, Kompa, G.; Schlechtweg, M.; van Raay, F.; Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on Volume 38, Issue 1, Jan. 1990 Page(s):62 68

20. Техника соединения коаксиально-микрополосковых переходов с микрополосковыми линиями в изделиях СВЧ, Электронные компоненты, №9, 2004г., с.39

21. Гулин А.И., Майстренко В.К., Раевский С.Б., Радионов А.А., Шишков Г.И. «Микрополосковая линия передачи» // Патент № 2024119 РФ / Б.И., 1994г. №22 С.122

22. Гулин А.И., Майстренко В.К., Раевский С.Б., Радионов А.А., Шишков Г.И. «Микрополосковая линия передачи» // Патент № 2024120 РФ / Б.И., 1994г. №22 С.122

23. A spectral-Domain analysis of periodically nonuniform microstrip lines, Franz J. Glandorf and Ingo Wolff, Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on Volume 35, Issue 3, March 1987, page. 336

24. Неганов B.A., Нефедов Е.И., Яровой Г.П. Современные методы проектирования линий передачи и резонаторов сверх- и крайневысоких частот. М.;Педагогика-Пресс, 1998.-328с.

25. Автоматизированное проектирование устройств СВЧ /В.В.Никольский,

26. B.П.Орлов, В.Г.Феоктистов и др.; Под ред. В.В.Никольского -М.:Радио и связь, 1982-272с.

27. Сазонов Д.М., Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988. -432с.

28. Феоктистов В.Г. Нахождение матрицы рассеяния устройств по матрицам рассеяния базовых элементов. М.: Изд. МГУ. -1967. -T.I.1. C.49-58.

29. Бушминский И.П., Технологическое проектирование микросхем СВЧ. Учебное пособие, М.: МГТУ им. Баумана, 2001г.

30. Анализ и оптимизация трехмерных СВЧ-структур с помощью HFSS, Банков С., Курушин А., Разевиг В. Д., М.: COJIOH-Пресс, 2004г.

31. Веселов Г.И., Раевский С.Б., Слоистые метало-диэлектрические волноводы, М.: Радио и связь, 1988г., 248с.

32. Неганов В.А., Нефедов Е.И., Яровой Г.П. Полосково-щелевые структуры сверх- и крайневысоких частот. -М.: Наука, 1996. 304с.

33. Schlosser W., Der rechteckide dielektrische Drraht, 1964

34. Малахов В.А., Раевский A.C., Комплексные волн в экранированной микрополосковой линии. Радиотехника и электроника, т.44, №1, 1999г.

35. Веселое Г.И., Платонов Н.И., Слесарев Е.С. Об учете особенностей электромагнитных полей в методе частичных областей // Радиотехника-1980. №5.-С.27

36. Веселов Г.И., Платонов Н.И. Сборник научных трудов по проблемам микроэлектроники. М.: МИЭТ, 1976, вып. 32.

37. Миттра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов. М.: Мир, 1974.-323с.

38. J. Meixner, The behavior of electromagnetic fields at edges, IEEE Trans., Antennas propagat., V.20, pp.442-446, July 1992.

39. Малахов B.A. Раевский A.C. Комплексные волны в экранированной микрополосковой линии // Радиотехника и Электроника т. 44, № 1 -1999 г стр. 58-61

40. Садков В.Д., Горячев Ю.А., Расчет тонкопленочной аттенюаторной пластины, Техника средств связи. Сер.РТ. 1977. Вып.2- с. 13-19

41. Бунтилов В.М., Макарычева С.П., Шишков Г.И. Влияние неравномерности поглощающего слоя пластинчатого резистора на ослабление аттенюатора. Техника средств связи. Сер. РТ. 1979. -Вып.7 -С. 54-57.

42. Бунтилов В.М. Иванов А.Е., Шишков Г.И. Анализ затухания круглого волновода с резистивными пленками на диэлектрической подложке, Техника средств связи. Сер. РТ. 1983. - Вып.6 -С. 65-68.

43. Иванов А.Е., Калмык В.А., Кожевникова Т.В., Расчет волноводной нагрузки на базе отрезка волновода с резистивной пленкой, Изв.Вузов СССР. Радиоэлектроника. 1982. - Т.25, № 11.- С.62-65

44. Mode filter for high-power microwaves Otsuka, M.; Shimizu, M.; Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on Volume 39, Issue 9, Sept. 1991 Page(s): 1650 1654

45. Калмык В. А., Раевский С.Б., Прямоугольный волновод, перегороженный резистивной пленкой, Радиотехника и электроника. -1975.- Т.20, №10. с.218-219

46. Калмык В.А., Маркова С.А., Раевский С.Б., Дисперсионные свойства прямоугольного волновода, перегороженного резистивной пленкой, Радиотехника и электроника. 1976.- Т.21, №9. - с. 1978-1981

47. Горячев Ю.А., Калмык B.A., Раевский С.Б., Особенности распространения симметричных Е-волн в круглом двухслойном экранированном волноводе с резистивной пленкой, Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника 1979, Т-22, №9, -с.29-32.

48. Калмык В.А., Маркова С.А., Раевский С.Б., Дисперсионные свойства прямоугольного волновода с резистивными пленками, нанесенными на диэлектрическую подложку, Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника 1977, Т-20, №5, -с.109-112.

49. Раевский С.Б., Балабанова Т.Н., Двухслойные цилиндрические волноводы с резистивными пленками Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника 1982, Т-25, №1, -с.99-103.

50. Калмык В.А., Павловская Г.В., Раевский С.Б., Некоторые особенности распространения волн в волноводах с резистивной пленкой, Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника 1977, Т-20, №4, -с.585-591.

51. Баринова В.Ф., Кожевникова Т.В., Раевский С.Б., Свойства волн в прямоугольном трехслойном волноводе с резистивной пленкой, Изв. вузов СССР, Радиоэлектроника 1983, Т-26, №1, -с.81-83.

52. Рудоясова Л.Г., Шишков Г.И., Двухслойный прямоугольный волновод с резистивной пленкой, Техника средств связи. Сер. РТ, 1983, Вып. 1, -с.43-46.

53. Иларионов Ю.А., Раевский С.Б., Сморгонский В.Я., Расчет гофрированных и частично заполненных волноводов. М. Советское радио. 1980.-200 с.

54. Микроэлектронные устройства СВЧ / Г.И. Веселов, Е.Н.Егоров, Ю.Н.Алехин и др.; Под ред. Г.И.Веселова М.: Высшая школа, 1988 -280с.

55. Никольский В.В., Вариационные методы для внутренних задач электродинамики, -М.: Наука, 1967, -460с.

56. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа, 1992, -416с.

57. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны М.: Радио и связь, 1988г.

58. Коваленко А.Н. Собственные волны микрополосковой линии // Известия Вузов. Сер. Радиотехника-1978.- №4. С.45

59. Вычислительные методы в прикладной математике. Под ред. Г.И. Марчука и Ж.Л. Лионса., Новосибирск, Наука, 1982.

60. Численные методы, Данилина Н.И. и др, М.: Высшая школа, 1976

61. Дж. Форсайт, М.Малькольм, К.Моулер Машинные методы математических вычислений: Пер. с англ. -М.: Мир, 1980.-210 с.

62. Дж. Райе Матричные вычисления и математическое обеспечение: Пер. с англ. -М.: Мир, 1984.-264с.

63. Функции комплексного переменного, операционное исчисление, теория устойчивости, Араманович И.Г. и др., М., Наука, 1968.

64. Кожевникова Т.В., Малахов В.А., Раевский А.С. Комплексные волны в экранированных полосковых и щелевых сруктурах // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ. 1999. - т. 7, Вып. 2(23). - с. 102.

65. Muller D.E. A method for solving algebraic equations using an automatic computer// MTAC 10 (1956), pp.208-215.

66. Майстренко B.K., Радионов A.A., Светлов C.H. К вопросу о спектре собственных волн экранированной микрополосковой линии (ЭМПЛ) // Антенны, 2004г., № 1 (80), С.46-48

67. Интегралы и ряды. Специальные функции. А.П. Прудников и др. М. Наука, 1983.

68. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Теоретическое исследование фильтра паразитных мод // Тезисы докладов регионального молодежного научно-технического форума «Будущее технической науки нижегородского региона», г. Нижний Новгород, 2004г., С.-18

69. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Расчет ЭМПЛ с различной конфигурацией резистивных пленок в подложке // Труды Международной научно-технической конференции КрыМиКо-2004, 2004г., Украина, Севастополь.

70. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Расчет матрицы рассеяния фильтра типов мод // Труды III международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», 2004г., С.-265

71. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Подавление волн высшего типа в экранированной микрополосковой линии с использованием резистивных пленок // Антенны, 2005г., № 6 (97), С.68-72

72. Майстренко В.К., Радионов А.А., Светлов С.Н. Расчет периодической направляющей структуры на основе ЭМПЛ с резистивными пленками // Физика волновых процессов №2, том 8, 2005г., с.26.

73. Измерители КСВН панорамные Р2-83 Р2-88. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1.400.288 ТО, 2002г.

74. Курносов А.И. Материалы для полупроводниковых приборов и # интегральных схем М., "Высшая школа", 1975г.

75. Измеритель диэлектрических параметров веществ Ш2-11, ТУ6-905 ^ Kl.551.041 ТУ.

76. Майстренко В.К., Радионов А.А., Манин П.А., Сергеев В.В., Светлов С.Н. Экспериментальное исследование экранированных микрополосковых линий с резистивными пленками в подложке //

77. Ф Труды Международной научно-технической конференции КрыМиКо2005, 2005г., Украина, Севастополь.

78. Майстренко В.К., Радионов А. А., Светлов С.Н. Измерение согласующего устройства коаксиальной линии и экранированной МПЛ // Труды IV международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», 2005г., С.-217