Диэлектрический волновод

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистичесникРеспублик щ 1001247(22) Заявлено 1311,81 (23355044/18-09с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 2802,83. Бюллетень М 8 РМ К з Н 01 Р 3/16 Государственный комитет СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 28.02. 83) Заявитель Ордена Тр вого Красного Знам лектроники АН ССС54) ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОД трического стержня г. диэлектрической подложки.Поставленная цель достигается тем, что в диэлектрическом волноводе диэлектрическая подложка выполнена в виде гребенчатой структуры, промежутки между гребнями которой заполнены диэлектрическим материалом с диэлектрической проницаемостьв, равнойс= Еэф- - Е 1 где Е - эффективная диэлектрическаяпроницаемость диэлектрической подложки;Еп - диэлектрическая проницаемость материала гребенчатойструктуры;Ъ и р - соответственно бня и период греструктуры.На чертеже приведена конструкция диэлектрического волновода.Диэлектрический волновод состоит из диэлектрического стержня 1, ди электрической подложки, выполйенной в виде гребенчатой структуры 2, промежутки между гребнями которой заполнены диэлектрическим материалом 3. толщина гребенчатой Цель изо одноволново вом и субмидлин волн и диэлектриче беспечениемиллиметродиапазонах, размерах иемости диэле ретения -о режима влиметровоми заданныхкой прониц Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в частности в функциональных элементах, интегральных схемах, в том числе миллиметрового и субмиллнметрового диапазона.Известен одноволновый диэлектрический волновод в. виде диэлектрического стержня с прямоугольным поперечным сечением 1 .Недостатком его является сложность реализации в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах.Наиболее близким к предлагаемому является диэлектрический волновод, содержащий диэлектрический стержень, расположенный на диэлектрической подложке ( 2 .Однако у этого диэлектрического волновода при заданных размерах и диэлектрической проницаемости диэлектрического стержня и диэлектрической подложки сложно обеспечить одноволновый режим. йъежмтут" ради техникиУстройство работает следующимобразом,По диэлектрическому стержню 1распространяется волна Е" переотражаясь между его верхней границейи прилегающей к нему плоскостьюдиэлектрической подложки.Так как гребенчатая структура 2является частбпериодической, т.е.период р ее меньше длины волныто гребенчатая поверхность диэлектрической подложки из материала сдиэлектрической проницаемостью Еп,канавки которой заполнены диэлектрическим материалом 3 с проницаемостьюЕ , действует на распространяющуюсяволну Е как диэлектрик с усредненМ 1ной диэлектрической проницаемостьюЕ , которая приближенно вычисляетсяпо формуле=8+ (Е -Е).ЬР лТаким образом, за счет изменен 1 язаполнения гребенчатой структуры 2-от 0 до 1 эффективная проницаемостьРподложки меняется от Е до Еп.Режим распространения одноволновый или многоволновый ). определяетсяразностьюь диэлектрической проницаемости диэйектрического стержня 1Ео и эффективной проницаемостидиэлектрической подложки/Для заранее выбранных поперечномсечении диэлектрического стержня 1аха.2) (мм и его проницаемости Е2а также величине замедления волны"И(Еэ Е 1 НЯ)Епгде К К 6- постоянная распростра, нения волны е к= - 2, величина Езфу2 У1Лобеспечивающая одноволновый режим,определяется из соотношения2 Л К-" - ; Я: ; Я 1 Л 12 ЛЕ -1)16 ЕЛ Е )Ф В соответствии с выражением для эффективной диэлектрической прони, цаемости диэлектрической подложки коэффициент заполнения гребенки равен ЪР=Е ф-ЦЕп-Е гДе Е ф Для ОДЯО- волнового режима с заданным замедлением опрделяется из соотношения для К%с- К. Глубина ) гребенкивыбирается большей, чем глубинапроникновения поля н подложку, т.е.)1)ЛЕ5 В качестве заполнителя (диэлектрического материала 3 ) гребенчатойструктуры 2 могут быть выбраны твердые, жидкие, порошкообразные материалы.10 Предлагаемь:й волновод позволяетсочетать конструкции взаимных и невзаимных СВЧ элементов (модулятор,вентиль, Фазовращателье переключател и т.п.), изготовленных из Фер. - 15 ритов и полупроводников имеющихбольшую величину Е) , при сохранениив них одноволнового режима с диэлектрическими подложками из материалов с небольшой величиной диэлектрической проницаемости и напол-.нителем, имеющим большую величинудиэлектрической проницаемости. Формула изобретения 5 О Диэлектрический волновод, содержащий диэлектрический стержень, расположенный на диэлектрической подложке, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью обеспечения одноволнового режима в миллиметровом исубмиллиметровом диапазонах длинволн при заданных размерах и диэлектрической проницаемости диэлектри 35 ческого стержня и диэлектрическойподложки, диэлектрическая подложкавыполнена в виде гребенчатой структуры, промежутки между гребнями которой заполнены диэлектрическим ма 40 териалом с диэлектрической проницаемостью Е , равяойР=Еф- - Е, 1- -где Е - диэлектрическая проницае 45 мость материала гребенчатой структуры;Ь и Р - соответственно толщинагребня и период гребенчатой структуры;эФфективная диэлектрическаяпроницаемость диэлектрической подложки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Взятышев В.ф. Диэлектрическиеволноводы, М "Сов. радио", 1970,с. 162..2. Рожков Г,Д. и др. Расчет многослойного диэлектрического волновода. Труды Московского энергетичес 6 О кого института. Вып. 100, 1972,с. 102прототип).1001247 Составитель В,Емовасенко Техред О.Неце Корректор А. Дзятк дакто За П "Патент", г. ужгород, ул. Проектна и 12/63 Тираа 588ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений035, Москва, Ж, Рауы Подписнокомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/