Електрично керовані фазообертачі НВЧ на основі мікрополоскових та копланарних ліній - Автореферат

Керування фазою та амплітудою сигналу у кожному каналі дозволяє впровадити досконаліші методи обробки сигналів та, за рахунок цього, істотно поліпшити чутливість приймачів та знизити вимоги до потужності передавачів. Пізніше в зарубіжних публікаціях зявилися повідомлення про спроби створити фазообертачі з подібним принципом керування, але стосовно мікрополоскових та копланарних ліній. Здобувачем було побудовано та досліджено моделі прохідних фазообертачів з відбивними ланками на p-i-n-діодах, які дозволяють оптимізувати співвідношення величин фазової похибки та втрат пристрою у широкому діапазоні частот. Метою дисертаційної роботи є побудова методики проектування прохідного фазообертача з відбивними ланками на p-i-n-діодах, яка дозволяє зменшити величину втрат та фазової похибки, а також знаходження принципів електромеханічного керування діелектричними фазообертачами на основі інтегральних ліній передачі, які характеризуються низькими втратами і забезпечують більший фазовий зсув при малих переміщеннях керуючого елемента. Для досягнення поставленої мети було розвязано такі задачі: - побудовано модель прохідного фазообертача з відбивними ланками на p-i-n-діодах, яка дозволяє врахувати у заданому діапазоні частот залежність фазової похибки та втрат у відбивних ланках фазообертача від його конструктивних параметрів;У першому розділі проведено критичний огляд сучасних типів фазообертачів НВЧ за ознакою використовуваного фізичного явища, проведено їх порівняння за характером зміни фази, рівнем внесених втрат, діапазоном робочих частот, масою та габаритами. У другому розділі з використанням підходів теорії кіл НВЧ розроблено модель прохідного фазообертача з відбивними ланками на p-i-n-діодах, яка враховує втрати відбивної ланки, зумовлені як діелектричними втратами у основі, так і втратами діода (рис. Інтегральні характеристики, такі як ефективна діелектрична проникність та характеристичний опір можуть бути знайдені шляхом порівняння потужності або енергії, що передається у лінії складного поперечного перерізу з потужністю або енергією у однорідно заповненій системі, наприклад: ; Взаємне переміщення частин лінії передачі складного поперечного перерізу вносить збурення у розподіл електромагнітного поля, що спостерігається як зміна ефективних параметрів лінії. Аналіз показує, що завдяки такому принципу керування чутливість покращується в кілька разів порівняно з випадком, коли електрод не переміщується і керування відбувається лише за допомогою переміщення над поверхнею лінії діелектричного тіла (рис.

Основний зміст роботи

1. Поплавко Ю. М., Казмиренко В. А., Прокопенко Ю. В., Голубева И. П., Джонг М., Бек С. Диэлектрические фазовращатели с пьезоуправлением. // Электроника и связь. 2002. №15. С. 117-120. Здобувачем проведено дослідження ефективної діелектричної проникності композиту „діелектрик-повітря”.

2. Поплавко Ю. М., Казмиренко В. А., Прокопенко Ю. В., Голубева И. П., Джонг М., Бек С. Гибридные диэлектрические фазовращатели с пьезоуправлением. // Электроника и связь. 2003. №18., С. 55-57. Здобувачем розроблено та теоретично досліджено принцип електромеханічного керування характеристиками ліній передачі.

3. Голубева И. П., Прокопенко Ю. В., Казмиренко В. А. Машино-ориентированный метод анализа наклонного падения электромагнитных волн на многослойные структуры. // Электроника и связь. 2004. №22, том 9. С. 45-48. Здобувачем розроблено методику чисельного аналізу кіл НВЧ з використанням хвильових матриць передачі та застосування її для аналізу похилого падіння електромагнітних хвиль на багатошарові структури.

4. Голубева И. П., Прокопенко Ю. В., Че И. Метод расчета и оптимизации конструктивных параметров проходных фазовращателей с отражающими фазовращательными элементами на p-i-n-диодах. // Электроника и связь. 2004. № 24. C. 5-10. Здобувачеві належить створення моделі прохідного фазообертача з відбивними елементами на -діодах, яка дозволяє врахувати втрати відбивної ланки.

5. Голубева И. П., Поплавко Ю. М., Прокопенко Ю. В E.. МЭМС-фазовращатели на микрополосковой и компланарной линии с пьезоуправлением // Электроника и связь. 2006. ч.2. C.17-20. Здобувачем запропоновано різновиди принципів електромеханічного керування, придатні для створення ефективних фазообертачів НВЧ при використанні основ з порівняно високими втратами, та проведено їх аналіз.

6. Голубева И. П., Прокопенко Ю. В., Казмиренко В. А, Поплавко Ю. М.. Метод расчета микроэлектромеханического аналогового фазовращателя // 14th International Conference. “Microwave & Telecommunication Technology”, КРЫМИКО, Севастополь. 2004, С. 433-434.

7. Furman E., Lanagan M., Goluneva I., Poplavko Y. Piezo-controlled Microwave frequency Agile Dielectric devices // Proceedings of the 2004 IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition, August, 2004, Montrйal, Canada. 2004. P. 266 - 271.

8. Poplavko Y., Golubeva I., Kazmirenko V., Jeong M., and Baik S. Piezo-controlled Dielectric Phase Shifter with Microstrip and Coplanar Lines // 35th European Microwave Conference, 2005, Paris. 2005. P. 1335 - 1337.

9. Poplavko Y. M., Golubeva I. P., Prokopenko Y. V. MEMS-Like Phase Shifter with Piezoelectric Control // Proc. Microwave & Radar Week in Poland, MIKON-2006. Krakow, Poland. 2006. 3 p.

10. Poplavko Y., Pashkov V., Molchanov V., Kazmirenko V., Procopenko Y., Eremenko A., Golubeva I. and Shmigin D. Tunable Microwave Devices Based On The Design Reconfiguration By Piezoelectric Actuator // Proc. Microwave & Radar Week in Poland, MIKON-2006. Krakow, Poland, 2006. 4 c.

11. Poplavko Y., Golubeva I., and Prokopenko Y. Piezo-Operated Mems Dielectric Phase Shifter. MEMSWAVE-2006, 7th International Symposium on RF MEMS and RF Microsystems, Orvieto, Italy. 4 p.

12. Poplavko Y., Golubeva I., and Prokopenko Y. Development Of Piezo-Operated Dielectric Phase Shifter // 16th Int. Crimean Conference “Microwave & Telecommunication Technology” (CRIMICO’2006). Sevastopol, Crimea. 2006. P. 600-603.

13. Poplavko Y., Prokopenko Y., Pashkov V., Molchanov V., Golubeva I., Kazmirenko V., and Shmigin D. Low Loss Microwave Piezo-Tunable Devices // Proceedings of the 36th European Microwave Conference. Manchester, UK. 2006. P. 657-660.