Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Физика->Реферат
В спектрах фотопроводимости полупроводниковых кристаллов непосредственно вблизи края основного поглощения возможно проявление мелких примесно­–дефектн...полностью>>
Физика->Курсовая работа
Микроклимат помещения характеризуется следующими основными показателями: температурой внутреннего воздуха, относительной влажностью воздуха и скорость...полностью>>
Физика->Реферат
Частота электромагнитных колебаний в оптическом диапазоне существенно выше, чем в радиодиапазоне. Например, частота световых колебаний в наиболее осво...полностью>>
Физика->Реферат
Альберт Эйнштейн родился 14 марта 1879 в старинном немецком городе Ульме, в Германии но через год семья переселилась в Мюнхен, где отец Альберта, Герм...полностью>>

Главная > Лекция >Физика

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Неоднородности в ИС СВЧ

1. изгибы 2. Скачки 3. разомкнутые линии 4. замкнутые линии

5. Е-образные соединения 6. пересечение линий 7. зазор в линии

  1. прямоугольный изгиб

Здесь параллельная емкость обусловлена накоплением заряда, а последовательная индуктивность – искажением магнитного поля в изгибе.

  1. Скачок

  1. Разомкнутые линии (холостой ход)

Схемная модель

  1. Замкнутая линия (короткое замыкание)

Схемная модель

Пример использования сосредоточенных и :

Параллельный колебательный контур

Последовательный колебательный контур

    1. Резонаторы

В ИС СВЧ используются печатные и объемные резонаторы. Чаще всего выполняют в виде отрезков МПЛ длиной .

  1. а). Короткое замыкание.

Схемная модель

б). Холостой ход.

Короткозамкнутый резонатор обладает более высокой добротностью и меньшим кольцевым излучением по сравнению с разомкнутым. Но недостаток короткозамкнутых резонаторов – необходимость применения специальных короткозамыкателей.

  1. Параллельное подключение к линии LC-цепочка (последовательный контур).

  1. Параллельный контур

Разомкнутый отрезок линии – C

Короткозамкнутый отрезок линии – L

  1. Печатные резонаторы.

В печатных резонаторах в виде конца или квадрата отсутствуют краевые эффекты.

Если толщина диэлектрика мала (), то в кольцевом резонаторе

Чем шире кольцо, тем более высокие типы колебаний могут возбудиться. При ширине кольца больше в резонаторе возникают высшие типы колебаний . В пределе () кольцевой резонатор преобразуется в дисковый.

  1. Дисковый резонатор.

Чем больше радиус диска, тем более высокие типы колебаний возбуждается.

, – функция Бесселя n-го порядка.

Зазор (см. 4) выбирается таким, чтобы с одной стороны не искажалось поле резонатора, а с другой – обеспечивалась необходимая величина связи.

Объемные резонаторы – диски из диэлектрика или феррита. Принцип действия основан (стержень, сфера, параллелепипед) на явлении полного внутреннего отражения от границы раздела диэлектрик-воздух.

Большое и малое . Недостатки: 1. Необходимость экранирования; 2. чувствительны к колебанию температуры.

Ферритовые – могут быть перестраиваемыми при изменении поля подмагничивания.

    1. Фильтры ИС СВЧ

В качестве базовых элементов в фильтрах используются МПЛ, которые в отличие от прямоугольного волновода не имеют нижней частоты отсечки (течет и постоянный ток).

  1. ФНЧ используются в схемах детекторов, смесителей, в цепях питания.

ФНЧ с распределенными параметрами:

Отрезки линии с высоким волновым сопротивлением эквивалентны последовательной индуктивности, а чередующиеся с ними отрезки с низким – параллельные емкости.

ФНЧ с сосредоточенными параметрами:

Рассмотреть пример расчета фильтра (см. Фуско).

  1. ФВЧ

На короткозамкнутых отрезках линий реализуется индуктивный элемент

  1. Полосовые фильтры.

а). ПФ на линии с зазорами.

Полосовые фильтры могут быть реализованы на основе микрополосковых резонаторов, связанных между собой определенным образом. Расстояние между центрами зазоров равно , а величина зазора определяет полосу пропускания фильтра (чем меньше зазор, тем сильнее резонаторы связаны и шире полоса пропускания). Из-за технических трудностей: 1. реализация малых , ; 2. Длина фильтра получается большой.

Увеличение количества резонаторов расширяет полосу пропускания.

б). Более компактная конструкция ПФ со связью полуволновых полосковых резонаторов через боковые поверхности

Общий недостаток ПФ на связанных резонаторах – чувствительность к техническим допускам () уход центральной частоты фильтра. (при этом изменяется ).

Затухание фильтра в полосе пропускания тем меньше, чем выше собственная добротность и чем меньше число звеньев и выше собственная добротность резонаторов.

в). ПФ на встречных стержнях (четвертьволновых резонаторах).

  1. Имеют малые геометрические размеры

  2. Широкую полосу пропускания – до 60%.

Недостаток: необходимость обеспечения короткого замыкания.

Применяются также высокодобротные (емкость на порядок выше чем у печатных) объемные диэлектрические резонаторы, что позволяет получать более узкие .

Дисковый последовательно включенный резонатор:

Используются также полосовые фильтры на поверхностно акустических волнах (ПАВ). При распространении ПАВ вдоль поверхности кристаллических твердых тел эти волны имеют малые потери. Кроме того, ПАВ могут быть недисперсионными.

Пьезопреобразователь от которого распространяются ПАВ. Штыревая структура располагается на поверхности пьезоподложки (например, кварцевой). Данная структура создает электрическое поле, которое за счет пьезоэффекта вызывает упругие деформации, распространяющиеся от преобразователя в виде ПАВ.

3.Малошумящие цепи СВЧ.

    1. Источники шума в субмикронных ПТШ.

В термодинамическом равновесии спектральная плотность шума описывается соотношением Найквиста. При этом справедливо соотношение Эйнштейна . Соотношение Эйнштейна, в свою очередь, выполняется, когда электроны имеют распределение Максвелла.

В сильных электрических полях проявляются эффекты разогрева и значение пробретает так называемый диффузионный шум, т.е. шум, обусловленный рассеянием носителей.

Спектральная плотность теплового шума, связанная с флуктуациями скорости (коэффициента диффузии), описывается соотношением:

, где

– сопротивление ячейки .

  1. Шум канала полевого транзистора:

,

где – коэффициент, учитывающий нетепловую природу шума канала – (в сильных электрических полях увеличивает вклад шума канала за счет уменьшения подвижности электронов), – температура электронного газа.

  1. Шумы областей, находящихся в термодинамическом равновесии – омических контактов (истока, стока, затвора) описываются соотношением Найквиста.

  1. Шум, наведенный на затворе связан с тем, что на высоких частотах флуктуации тока приводят за счет емкостной связи с затвором к флуктуациям наведенного тока затвора. (частотно-зависимый шум).

,

где – коэффициент (близкий к 1) и зависящий от потенциала на электродах транзистора.

Этот источник коррелирован с источником . Степень корреляции определяется по формуле:

, откуда

  1. В короткоканальных (субмикронных) транзисторах необходимо учитывать шум токораспределения между каналом и подложкой. Шум токораспределения связан со случайным характером распределения тока между двумя цепями. По аналогии с ламповым тетродом:

, где – ток стока, составляющие канала и подложки.

Максимальный шум токораспределения при .



Похожие страницы:

  1. Электронные цепи СВЧ (конспект) Add (2)

    Лекция >> Физика
    ... используя принцип суперпозиции для линейных цепей локальные шумовые источники шума пересчитываются ...
  2. Электронные цепи СВЧ (конспект) Add (1)

    Лекция >> Физика
    Параметры матрицы рассеяния могут быть рассчитаны по известной матрице проводимости четырехполюсника по формуле: , где – единичная матрица. Необходимо отметить важную особенность параметров матрицы рассеяния, связанную с направлением прохождения сигнала. ...
  3. Расчет и проектирование диода Ганна

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... служит для предотвращения проникновения СВЧ- колебаний в цепь источника питания. Низкодобротный ... Конденсатор служит для разделения цепей питания и СВЧ- тракта. Напряжение ... конспект лекцій, 2002г , 99 стр. В.М.Березин, В.С.Буряк «Электронные приборы СВЧ», ...
  4. Радиоприемные устройства. Конспект лекций

    Конспект >> Коммуникации и связь
    ... СЧ, ВЧ, ОВЧ, УВЧ, СВЧ, а также приемники оптического диапазона. ... виды и характеристики ВЦ Входной цепью (ВЦ) называется цепь, соединяющая антенну с первым ... передачи входной цепи? 8. Как осуществляется электронная перестройка контуров входной цепи? Каковы ее ...
  5. Вища фізика. Конспект лекцій

    Реферат >> Физика
    Частина 1. Механіка. Тема 1. Вступ. Кінематика поступального руху. Вступ. Кінематика поступального руху (2 год.) Мета: Ввести основні поняття механіки. План Елементи кінематики. Поступальний рух. Радіус-вектор, траєкторія, шлях, переміщення Швидкість, ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0068440437316895