Понятие фильтра было введено в 1915г. независимо друг от друга Дж. С тех пор теория и технология фильтров непрерывно развивались и продолжают совершенствоваться по настоящий день. Даже простые устройства - источники питания, не могут обойтись без фильтров. В частности, устройства частотной селекции применяются во входных трактах многоканальных пассивных локаторов бортового базирования (системы целеуказания и предупреждения об облучении боевых самолетов, головки самонаведения), в которых осуществляется аналоговая обработка сигналов СВЧ. Выполнение фильтров на дискретных элементах в диапазоне СВЧ практически невозможно, так как элементы будут представлять собой сверхмалые конденсаторы и катушки, параметры которых варьируются в большом диапазоне, что сказывается на характеристике устройства, и работа с такими элементами представляет собой трудоемкий процесс, поэтому предпочтительна реализация фильтров диапазона СВЧ в полосковом виде.ЧФ называется устройство, предназначенное для выделения из состава сложного электрического колебания, подведенного к входу фильтра, частотных составляющих, расположенных в заданной частотной области, называемой полосой пропускания (ПП) фильтра, и подавление частотных составляющих, расположенных в другой, так же заданной частотной области, называемой полосой заграждения фильтра (ПЗ). В зависимости от требований, предъявляемых к взаимному расположению ПП и ПЗ, фильтры могут быть разделены на следующие классы [3]: Фильтры нижних частот (ФНЧ) (Рисунок 1.1). ПП фильтра занимает область от f=0 до f=f1. ПЗ фильтра расположена между частотами f=0 и f=f1. Частоты f>f1 соответствуют частотам ПП.Характерной особенностью этих фильтров является то, что они имеют наибольшую крутизну ската по сравнению с другими фильтрами (при равном числе звеньев) или обеспечивают заданную крутизну скатов при меньшем числе звеньев. Максимальное значение неравномерности характеристики, а значит, и максимальное значение коэффициента отражения от фильтра будет иметь место в нескольких точках полосы пропускания. Цифре 1 соответствует интегральный элемент, цифре 2 - дискретный микротранзистор, цифре 3 - места сварки дискретных микроэлементов, цифре 4 - одиночный микротранзистор, цифре 5 - микроконденсатор, цифре 6 - ПВ, цифре 7 - коаксиальный вывод. Литографический процесс включает в себя три основных операции: нанесение на подложку чувствительного к излучению вещества - резиста и сушка; экспонирование резиста путем воздействия на него актиничным излучением (ультрафиолетовое излучение); проявление скрытого изображения путем обработки в проявителях и получение резистивного рельефа. Светочувствительность зависит от фотолитографического процесса и оборудования. стойкость к воздействию агрессивных факторов оценивается по числу проколов (дефектов) в пленках фоторезиста на единицу площади при воздействии травителей на подложке (кислотостойкость, щелочестойкость ) или по числу проколов в пленке фоторезиста при электрическом осаждении металлов в окнах фоторезиста (гальваностойкость). адгезия фоторезиста к подложке определяет уход размеров элементов в процессе проявления и подтравления при последующем травлении рельефа, характеризует возможность использования данного фоторезиста на определенном типе подложки.В технологии многослойных интегральных схем на основе керамики с низкой температурой обжига можно выделить два самостоятельных процесса: изготовление керамических листов и изготовление многослойных структур на их основе. Изготовление керамических листов представляет собой процесс, в котором композитный раствор в виде суспензии, состоящей из частиц керамики, боросиликатного стекла и различных модификаторов, наносится на плоскую поверхность, называемую основой. При использовании метода раскатывания (Рисунок 1.12 а) основа перемещается относительно резервуара с раствором. В этом случае параметрами, определяющими толщину керамического листа, являются вязкость состава, скорость движения основы и угол, под которым основа выходит из раствора. К основным электрическим характеристикам керамики относятся относительная диэлектрическая проницаемость материала e и тангенс угла диэлектрических потерь tgd; температурным - линейный коэффициент теплового расширения (ЛКТР) и теплопроводность; механическим - модуль Юнга и прочность на изгибе.В настоящее время основной тенденцией развития программ проектирования радиоэлектронных систем считается интеграция подсистем проектирования, ориентированных на разработку узких классов радиоэлектронной аппаратуры в единую систему, поддерживающую процесс разработки всех устройств от цифровых схем обработки и формирования сигналов до СВЧ схем и антенн. В рамках этой тенденции средства проектирования различных по физике функционирования и методам математического анализа устройств объединяются вместе на базе единой платформы, позволяющей интегрировать результаты работы разных программ с целью создания проекта всей радиоэлектронной системы в целом. Эти методы реализованы в программе Ptolemy, которая явля
План
Оглавление
Введение
1. Обзор существующих схемотехнических и конструктивных решений УЧС СВЧ и технологий их изготовления
1.1 Основные типы частотных фильтров
1.2 Обзор основных типов аппроксимаций АЧХ ЧФ
1.3 Основные типы конструктивных реализаций ЧФ диапазона СВЧ (ЧФ СВЧ), применяемых в настоящий момент, и основные технологии их изготовления
1.4 Перспективные типы конструктивных реализаций ЧФ СВЧ и перспективные технологии их изготовления
1.5 Обзор систем автоматизированного проектирования объемных моделей
2. Проектирование широкополосного многоканального УЧС СВЧ
2.1 Схема структурная
2.2 Математическая модель конструктивных реализаций ЧФ СВЧ
2.3 Компьютерное моделирование топологии фильтров
2.4 Выбор устройств коммутации
2.5 Конструкция УЧС
3. Организация процесса производства разработанного УЧС
Заключение
Библиографический список
Введение
Понятие фильтра было введено в 1915г. независимо друг от друга Дж. Кэмбеллом и К. Вагнером в связи с их исследованиями в области линий передачи и колебательных систем. С тех пор теория и технология фильтров непрерывно развивались и продолжают совершенствоваться по настоящий день. Сегодня без помощи фильтров не обходится ни один прибор. Даже простые устройства - источники питания, не могут обойтись без фильтров.
В частности, устройства частотной селекции применяются во входных трактах многоканальных пассивных локаторов бортового базирования (системы целеуказания и предупреждения об облучении боевых самолетов, головки самонаведения), в которых осуществляется аналоговая обработка сигналов СВЧ. Таким образом, широко распространенными в радиотехнических устройствах диапазона СВЧ остаются аналоговые фильтры.
В разработке новых схемотехнических и конструктивных реализаций аналоговых фильтров главными критериями являются электрические параметры и габариты. Выполнение фильтров на дискретных элементах в диапазоне СВЧ практически невозможно, так как элементы будут представлять собой сверхмалые конденсаторы и катушки, параметры которых варьируются в большом диапазоне, что сказывается на характеристике устройства, и работа с такими элементами представляет собой трудоемкий процесс, поэтому предпочтительна реализация фильтров диапазона СВЧ в полосковом виде.
Возможно несколько вариантов исполнения частотных фильтров (ЧФ) СВЧ: фильтры на скачках волновых сопротивлений;
фильтры на связанных резонаторах;
фильтры на четвертьволновых шлейфах;
фильтры на встречных штырях.
В дипломной работе рассматриваются фильтры на встречных штырях, реализованный на несимметричной полосковой линии. Эти фильтры имеют свои плюсы: малые размеры и простота реализации на существующей технологической базе. Однако имеют и некоторые недостатки: паразитная полоса пропускания на 3Fц и сложности расчета.
1. Обзор существующих схемотехнических и конструктивных решений УЧС СВЧ и технологий их изготовления.