Тенденцией развития современных полупроводниковых приёмопередающих систем является непрерывное продвижение в верхнюю часть СВЧ-диапазона, повышение требований к ширине полосы рабочих частот, надёжности и технологичности при одновременном уменьшении веса и габаритов.
В этой части РГР разработаем топологию широкополосного трансформатора сопротивлений в микрополосковом исполнении.
Выбор подложки и материала
Подложка является элементом конструкции, позволяющим реализовать электрическую схему с МПЛ, и в значительной мере определяет среду для распространения СВЧ-энергии.
В качестве материала подложки выбираем 22ХС [стр.14 П1.3 МУ]. Она характеризуется высокой механической прочностью, стабильностью параметров в широком интервале температур.
Таблица №5 Характеристика неорганического диэлектрика
| Марка диэлектрика | ɛr | tgδ*10 |
| 22ХС | 9.3±0.3 |
Размеры подложки LxBxH: 60х48х1 (мм).
В качестве материала проводника возьмём медь, так как она обладает хорошей проводимостью и невысокой стоимостью (в отличие от серебра).
Таблица №6. Основные характеристики металла
| Металл | Относительное удельное сопротивление q (по отношению к меди) | ρ, Ом*м*106 (на постоянном токе при 20 0С) | σ*107, См/м (удельная проводимость |
| Медь Cu | 1,0 | 0.0172 | 5,9 |
Толщина материала: 0.01 мм
Денормируем найденные волновые сопротивления секций трансформатора.
, где 
Используя информацию об электрических параметрах выбранного материале подложки ɛr, tgδ и её толщине, материала основного проводника МПЛ σ и его толщине, электрических параметрах МПЛ Z и θ, центральной частоте рабочей полосы частот (1,75 ГГц), с помощью ПО Microwave Office найдём длину Li и ширину Wi МПЛ для каждой секции.
Рис. 4. Расчёт длины и ширины МПЛ с помощью TX Line
Таблица №7. Длины и ширины МПЛ
| Номер секции | Длина полоска L, мм | Ширина полоска W, мм | Эффективная диэлектрическая проницаемость, ɛэфф | Эффективные диэлектрические потери, α, дБ/мм |
| 15.5713 | 5.1384 | 7.56475 | 0.00140516 | |
| 15.9883 | 3.31581 | 7.17534 | 0.00142619 | |
| 16.5767 | 1.78988 | 6.67496 | 0.00150047 | |
| 17.0935 | 0.979988 | 6.27747 | 0.00164832 |
Укладка микрополосковых линий на подложке
После того, как мы определили длины и ширины МПЛ, необходимо произвести их укладку (размещение) на подложке.
Согласно ОСТ 4 Г0.010.202 на микросборки СВЧ-диапазона: «входы и выходы МПЛ должны оканчиваться на расстоянии не менее 0.2 мм и не более 0.5 мм от края платы (подложки)». Расстояние от МПЛ до краев подложки должно быть не должно быть не менее трех толщин подложки, а между МПЛ – не менее шести.
Для уменьшения занимаемой площади МПЛ следует изгибать под прямым углом, используя «согласованный изгиб». Также необходимо учесть неоднородности МПТ (скачок длины МПЛ, изгиб МПЛ).
Заключение
В данной курсовой работе была разработана топология печатной платы, являющейся частью устройства для беспроводной коммутации аудио-компонентов. Проведено моделирование теплового поля и вибрации платы. Результаты моделирований выведены графически и полностью удовлетворяют нормальным условиям работы устройства. Максимальная температура нагрева платы равна 37 0C. Cобственная частота колебания платы составляет 250 Гц. Для платы был сконструирован корпус и составлена документация.
Список используемой литературы
- Маттей Д.Л. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. Т. 1 / Д.Л. Матей, Л. Янг, Е.М.Т. Джонс. – М.: Связь, 1971. – 440 с.
- Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств / С.И. Бахарев, В.И. Вольмана, Ю.Н. Либ и др. / Под редакцией В.И. Вольмана. – М.: Радио и связь, 1982. – 328 с.
- Полосковые платы и узлы. Проектирование и изготовление / Е.П. Ко-
тов, В.Д. Каплун, А.А. Тер-Маркарян и др. / Под ред. Е.П. Котова, В.Д. Каплуна. – М.: Сов. Радио, 1979. – 248 с.
- Отраслевой стандарт. Микроскобки СВЧ-диапазона. Конструирование. ОСТ4 Г0.010.202. / Ответственный редактор Э. К. Вилькс. Нормоконтроллер Я.И. Бирэгал. – Редакция 1-75. – 1978.
- Учебные материалы кафедры КТРС в электронном виде [S:\ Korjavin\ LR_ACAD] MicroWave Office 2001.ppt. (Назначение, возможности, создание схем и графиков, настройка и оптимизация схем).