Нагрузка для полосковой линии передачи Советский патент 1984 года по МПК H01P1/24 H01P1/26 

Изобретение относится к резистивным устройствам для СВЧ электронных схем и в частности, к -оконечным на грузкам для СВЧ полосковых линий передачиу имеющих широкополосные характеристики. Известны СВЧ полосковые нагрузки широкополос«ость которых достигается за счет проводящего корпуса с клинообразной полостью, которая расширяется от боковой стенки проводящего корпуса. Внутри полости расположен плоский резистор, который с одной стороны присоединен к металлическому корпусу в вершине кпинообраз ного надреза, а с другой - к полосковой линии Cl 3. Однако данная нагрузка имеет малую удельную мощность рассеивания за счет плохой теплопроводности наполнителя, сложна в изготовлении, неудобна при постановке в Тракт полосковой линии, так кдк ее высота в два раза больше высоты полосковой линии. Наиболее близким техническим решением к изобретению является оконечная нагрузка прямоугольной формы, содержащая диэлектрическую пластину, металлизированное покрытие на одной Поверхности - основании пластины,. образующее экранирующий проводник резистивное покрытие на другой поверхности - основании, выполненное с электрическим контактом с расположенными на той.же поверхности двумя металлизированными площадками, и размещенными по различные стороны от резистивного покрытия вблизи торцовых поверхностей пластины, однаИЗ которых вьшолнена с электрическим контактом с экранирующим проводником посредством металлизированного покрытия близлежащей торцовой поверхности пластины, а другая образует Контактную площадку нагрузки C Недостаток нагрузки - низкая щирокополосность при реализации нагрузок повышенной мощности, связанная с тем, что при увеличении рассеиваемой мощности требуется увеличивать геометрические размеры нагрузок, приводящих к увеличению их реак тивных параметров и рассогласованию импеданса нагрузок с волновым сопротивлением тракта, что снижает их широкополосность. Цель изобретения - расширение пЬлосы рабочих частот. Поставленная цель достигается тем, что нагрузка дпя полосковой линии передачи, содержащая диэлектрическую пластину в форме прямоугольного параллелепипеда,металлизированное покрытие на одной поверхности - основании пластины, образующее экранирующий проводник, резистивное покрытие на другой поверхности-основании, выпол- ненное с электрическим контактом с расположенными на той же поверхности двумя металлизированными площадками и размещенными по различные стороны Ьт резистивного покрытия вблизи торцовых поверхностей пластины, одна из которых выполнена с электрическим контактом с экранирующим проводником посредством металлизированного покрытия, близлежащей торцовой поверхности пластины, а другая образует контактную площадку нагрузки, дополнительно содержит два резистивных слоя, размещенных на боковых {поверхностях пластины и выполненных с электрическим контактом с резистивным слоем на поверхности-основании пластины. На чертеже изображена конструкция нагрузки. Конструкция состоит из диэлектрической пластины в форме прямоугольного параллелепипеда 1, металлизированного покрытия на одной поверхности-основании пластины, образующего экранирующий проводник 2, резистивного покрытия 3 на другой поверхностиосновании, выполненное с электрическим контактом с расположенньот на той же поверхности двумя металлизированными площадками 4 и 5 и размещенными по различные стороны от резистивного покрытия 3 вблизи торцовых поверхностей пластины, одна из которых 5 выполнена с электрическим контактом с экранирующим проводником 2 посредством металлизированного покрытия б близлежащей торцовой поверхности пластины, а другая 4 образует контактную площадку нагрузки, двух дополнительных резистивных слоев 7, размещенных на боковых поверхностях пластины и выполненных с ,электрическим контактом с резистивным покрытием 3 и экранирующим проводником 2. Выбор электрофизических и геометрических параметров нагрузки производится следующим образом. Площадь резистивного слоя нагрузки определяется рассеиваемой мощностью по формуле

2.5 P,.. Где - коэффициент теплопроводности;- максимальная рассеиваемая мощность; Н . - толщина подложки. At tp- где t - максимально допустимая температура резистивного покрытия; t. - температура металлизированного основания, подсо единяемого к теплоотводу Ширина нагрузки Ъ выбирается таКИМ- образом, чтобы для ее погонной индуктивности L емкости С выполня лось соотношение 1Гц/с7 р. где р - волновое сопротивление подводящего тракта. rtoroHHoe сопротивление резистивного покрытия R и утечка У дополнительного резистивного слоя определяются так: i . R, «f |ln (КСВН oflf 1) / (КСВНдд„-1) ( Y, .R,C,/L,. |где KCBHAji,- допустимое значение коэффициента стоячей волны в тракте с нагру кой, задаваемое при проектировании нагрузки;Ъ - ширина пластины. Удельное поверхностное сопротивт ленне резистивного покрытия рассчи.тывается,по формуле fi- R bCoM/oj , а дополнительного .|р2 Н/У-,Ом/о .(5) Приведенные соотношения для выбо ра основного резистивного покрытия и дополнительных резистивньпс слоев обеспечивают согласование нагрузки с трактом за счет согласования вход ного импеданса нагрузки с волновым сопротивлением подводящего полоско- вого тракта. Так для рассматриваемой нагрузки выражение для коэффициента отражени при учете (1)-(5) имеет вид

exp () exp (-jш fX3) W+T (2) -.- f HSuгде Z, 1.--л - (G + ) - входной импеданс I, - 1 грузки; R L - ЬЛ; С Сл1; Y,l; - длина резистивного окрытияТаким образом, точно реализованная нагрузка, у которой параметры строго соответствуют принятой модели, имеет модуль коэффициента отражения ) т.е. нагрузка, рассчитанная на задан ную мощность, обладает постоянным коэф циентом отражения во всем диапазоне рассматриваемых частот, в отличие от прототипа верхняя граничная частота которого грп 1Т р (0,333-fL/R C),/eo&i, зависит от заданного коэффициента отражения |Г п.з| и рассеиваемой мощности нагрузки , при прочих равных условиях. Однако ввиду погрешности реализаии L и С параметров рассматриваемой агрузки имеется ограничение на преельную частоту, определяемую соотошением2R(If 41- е К лЧ1-е-) - 16(Гз|-ё 1 ниже которой нагрузка обладает задан« А 1 ЛЬ АС ным I Гз I, где 4 т-тг- - относиLtельная погрешность реализации реакивных параметров нагрузки. Так для нагрузки, имеющей мощность рассеивания 78 Вт, выполненной на основании на основе окиси бериллия толщиной Н 1 мм, при ширине нагрузки 3 мм. Длине резистивного покрытия 13 мм, модуль коэффициента отражения, рассчитанной по соотношению (0) не превышает 0,048, а с учетом погрешности реализации реактивных параметров при Л 0,26 и iFjl 0,.1 предельная граничная частота 5,5 ГГц.

,. 108648А«

Для прототипа, имеющего мощность псиной 4 мм 7 мм с длиной рассеивания 61 Вт, выполненного на резистивного слоя 7 мм диапазон частот основании из того же материала, тол- в пределах которого Г„.,1 0-1,2 ГГц.

НАГРУЗКА ДЛЯ ПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ, содержащая диэлектрическую пластину в форме прямоугольного параллелепипеда,металлизирован ное покрытие на одной поверхностиосновании пластины, образующее экра нирующий проводник, резистивное пркрытие на другой поверхности-основании, выполненное с электрическим контактом с расположенными на той же поверхности двумя металлизированными площадками и размещенными по различные стороны от резистивнйго покрытия вблизи торцовых поверхностей пластины, одна из которых выполнена с электрическим контактом с экранирующим проводником посредством металлизированного покрытия близлежащей торцовой поверхности-пластины, а другая образует контактную площад- ку нагрузки, отличающаяся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, она дополнительно содержит два резистивных слоя, раз(Л мещенных на боковых поверхностях пластины и выполненных с электричесс ким контактом с резистивным слоем на поверхности-основании пластины.