Фотоннокристалічний пристрій

Фотоннокристалічний пристрій, що містить металізовану з одного боку діелектричну основу, на другому боці якої розміщено смужковий провідник з періодично розташованими під ним ідентичними наскрізними отворами, який відрізняється тим, що кожний отвір виконано у формі прямокут 3 43888 мальної глибини в діелектрику. Недолік пристрою обмеженість знизу діапазону перестроювання, оскільки Z1>1. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відомого пристрою шляхом виконання під смужковим провідником отворів у формі паралелепіпеда та введення в них діелектричних стрижнів, діелектрична проникність матеріалу яких відповідає умові розширення діапазону перестроювання. Поставлена задача вирішується тим, що у фотоннокристалічному пристрої, що містить металізовану з одного боку діелектричну основу, на другому боці якої розміщено смужковий провідник з періодично розташованими під ним ідентичними наскрізними отворами, новим є те, що кожний отвір виконано у формі прямокутного паралелепіпеда, дві протилежні грані якого суміщені з границями смужкового провідника, в кожному отворі з можливістю переміщення розташовано діелектричний стрижень у формі прямокутного паралелепіпеда, бічні грані якого прилягають до граней отвору, причому діелектричну проникність ec матеріалу стрижня обрано з умови 2 é ù w æ wö e c = e 0 ê0,3ç ÷ + 0,5 + 0,8ú , ê èhø ú h ë û (1) де e0 - діелектрична проникність основи; w ширина смужкового провідника; h - товщина основи. Фіг. 1 та Фіг. 2 ілюструють конструкцію фотоннокристалічного пристрою: Фіг. 1 - загальний вид фотоннокристалічного пристрою, Фіг. 2 - вид знизу по Фіг. 1. На Фіг. 3 та Фіг. 4 представлено розрахункові частотні залежності коефіцієнтів проходження Т та відбиття R при перестроюванні фотоннокристалічного пристрою конкретної реалізації. Частоту нормовано до середньої частоті першої забороненої зони f0. Фотоннокристалічний пристрій містить металізовану з одного боку діелектричну основу 1. На другому боці основи 1 розміщено смужковий провідник 2. Під провідником 2 періодично розташовано ідентичні наскрізні отвори 3. Отвори мають форму прямокутних паралелепіпедів, дві протилежні грані 4 яких суміщені з границями провідника 2. В кожному отворі з можливістю переміщення роз 4 ташовано діелектричний стрижень 5 у формі прямокутного паралелепіпеда. Бічні грані стрижня 5 прилягають до граней відповідного отвору. Стрижні закріплені на спільному тримачі. Прямокутна форма отворів забезпечує максимальне значення Z2, а суміщення граней 4 стрижнів з границями провідника 2 - повну компенсацію стрижнем впливу неоднорідності, якщо d=0, де d зазор між стрижнем та провідником. Повній компенсації впливу неоднорідності відповідає значення Z1=1 і розрахункове співвідношення (1). В основі роботи пристрою лежить процес розповсюдження електромагнітних хвиль вздовж мікросмужкової лінії. В результаті відбиття електромагнітних хвилі від періодично розташованих неоднорідностей формуються дозволені та заборонені частотні зони. Хвильовий імпеданс неоднорідностей визначає середню частоту забороненої зони, ширину забороненої зони та мінімум коефіцієнта проходження в забороненій зоні. Перестоювання пристрою здійснюється переміщенням стрижнів в отворах в діапазоні 0£d£h. При d=0 заборонені зони відсутні, сигнал повністю проходить з входу на вихід пристрою. В цьому випадку Z1=1. Зі збільшенням d зростає хвильовий імпеданс неоднорідності і, відповідно, зростає значення середньої частоти забороненої зони, ширина забороненої зони, зменшується мінімум коефіцієнта проходження в забороненій зоні. Максимальне значення зазора d=h відповідає максимальному значенню Z2 (отвір в заземленому шарі і наскрізний отвір в діелектрику). Фіг. 3 та Фіг. 4 ілюструють перестроювання пристрою такої конкретної реалізації: довжина 100 мм, ширина 13 мм, h=2 мм, товщина мідної фольги 50 мкм, w=2,5 мм, період структури 20 мм, довжина отвору 11 мм, кількість отворів 5, e0=7, ec=13, тангенс кута діелектричних втрат - 0,0025 на частоті 10 ГГц, хвильовий імпеданс однорідної області - 50 Ом. Залежності 1-4 відповідають таким значенням d/h: 0; 0,1; 0,3; 1 і частоти f0: 3,27 ГГц, 3,65 ГГц, 3,90 ГГц, 4,12 ГГц. Використання фотоннокристалічного пристрою дозволяє розширити діапазон перестроювання характеристик керованих та адаптивних радіоелектронних пристроїв. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 43888 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601