Микрополосковый волновод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1626282 191 5) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОЬП СВ ЕЛЬСТВ и электрон кл, Н 01 Р 3/08,(54) МИКРОПОЛОСКОВЫИ (57) Изобретение относится дачи сверхвысочастотного д и может быть использовано схемах верхней части ди вплоть до оптических частот ВОЛНОВОД к линиям переиапазона (СВЧ) в интегральных апазона СВЧ, , Целью являетСО М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт радиотехникиАН СССР(56) Патент США М 39034881975,15)5 Н 01 Р 3/16- т г -1 ся расширение рабочего диапазона в область крайне высоких, очень высоких и оптических частот. Микрополосковый волновод содержит диэлектрическую пластину 1, подложку 2 и металлический проводник 3. В ыполненные подложки 2 из диэлектрика вместо металла позволяет существенно уменьшить потери, а для устойчивого одноволнового режима работы толщина д диэлектрической пластины 1 должна удовлетворять соотношению б 0,1 Л(е 1 - Р 2) 2, где А - длина волны в свободном пространстве; с 1 - диэлектрическая проницаемость пластины 1; е 2 - диэлектрическая проницаемость подложки, причем е 1 ц, 1 ил, 1626282Изобретение относится к линиям передачи сверхвысокочастотного диапазона ,СВЧ) и может быть использовано в интегральных схемах верхней части диапазона СВЧ, крайневысокочастотного(КВЧ) и очень высокочастотного (ОВЧ), вплоть до оптических частот,Целью является расширение рабочего диапазона в область крайне высоких, очень высоких и сптических частот,На чертеже представлено устройство, Микрополосковый волновод содержит диэлектрическую пластину 1, подложку 2 и металлический проводник 3.Волновод работает следующим обраВыполнение подложки 2 иэ диэлектрика вместо металла позволяет существенно уменьшить потери волны, направляемой устройством. Уменьшение потерь осуществляется из-за уменьшения числа проводников с двух до одного (металлическим остается проводник 3), а также из-за увеличения толщины диэлектрической пластины 1. Для устойчивого одноволнового ре.кима работы волновода толщина диэлектрической пластины 1 должна удовлетворять соотношению:т е, ее значение не ограничено сверху, Практически же толщина выбирается из условия уменьшения омических потерь в металлическом проводнике 3 до значений, равных или несколько меньших величины потерь в диэлектрической пластине 1. Дальнейшее увеличение ее толщины является нецелесообразным, так как это не приводит к дополнительному уменьшению полных потерь в устройстве, котооые теперь определяются в основном диэлектрическими потерями в пластине 1, кроме того, это может нарушить условия миниатюризации интегральных схем, построенных на основе предлагаемого устройства.При замене металлической подложки на диэлектрическую образуется волновод, который уже не способен направлять квази ТЕМ-волну. Основной напраляемой волной у него является гибридная ЕНоо-волна. По своим свойствам она аналогична ЕНО-волне гребневого диэлектрического волновода с высотой гребня, равной толщине диэлектрического слоя б. Такая волна формируется поверхностной Ео-волной плоского слоя толщиной 2 б, равной толщине гребневого волновода в области гребня, В предлагае 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 мом волноводе металлический проводник 3 ограничивает половину поля такой волны по высоте, Процесс формирования ЕНо,-волны состоит в следующем.Поверхностная Е,-волна распространяется вдоль волновода путем последовательных отражений от области под краями проводника 3 (на краях гребня), Отражение является полным ("полным внутренним"), поскольку поверхностная Ео-волна, другие поверхностные волны в слое вне полоски (вне гоебня) и плоские волны в подложке 2 и пространстве над слоем имеют большую фаэовую скорость, чем Ео-волна под проводником 3,Парметры микрополоскового волновода крайневысокочастотного (КВЧ) диапазона ( Л= 2-4 мм ) в одноволновом режиме работы; выполненного из пластины 1 с О= = 10; 19 д 1 = 10 (сапфир, поликор). наложенного на подложку 2 с а - 2,25 - 2,5; щд 2 = 10 (полипропилен, фторопласт, полистирол), с проводником 3 иэ высокопооводящего металла (серебро, медь, алюминий) следующие: толщина пластины 1 б = 0,1 А -- 0,2 Я, толщина проводнИка 3 сооставляет несколько микрон, ширина его зч= 0,2 А - 0,4 А. Концентрация поля под проводником 3 достаточно велика 80-90 переносимой мощности сосредоточено непосредственно под ними, Потери напраляемой волны а( 1 дБ/м.Кроме использования микрополоскового волновода в качестве линии передачи, на его основе могут быть построены кольцевой и дисковый резонаторы, волноводный разветвитель, направленный ответвитель и другие элементы интегральных схем для диапазонов КВЧ и более высоких частот, аналогично известным функциональным элементам диапазонов СВЧ и более низких частот. Формула изобретения Микрополосковый волновод. содержащий металлический проводник, расположенный на диэлектрической пластине, и подложку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью расширения рабочего диапазона в область крайне высоких, очень высоких и оптических частот, подложка выполнсна из диэлектрика с относительной диэлектрической проницаемостью ег (е, где р - диэлектрическая проницаемость пластины, а толщина пластины о ) О.1 А ( е 1 - е 2 ) где 1 - длина волны в свободном пространстве,