Мікросмужковий нвч генератор

Реферат: UA 104197 U UA 104197 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до радіотехніки та може бути використана у мікроелектронних пристроях як джерело НВЧ коливань. У більшості з відомих мікросмужкових НВЧ генераторів налаштування заданої резонансної частоти виконується за рахунок зміни електричної довжини мікросмужкового резонатора, що визначає частоту коливань. Це досягається підключенням до резонатора реактивних елементів - діодів, варакторів чи сегнетоелектриків. Відомий НВЧ генератор (Лелюх Н.И. и др., Микроэлектронный источник фазоманипулированных колебаний. - Комплексная микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Межвузовский сборник, Казань, КАИ, 1986, с. 68-71), що являє собою діелектричну підкладинку, на одній стороні якої нанесена металізація, а на другій розташовані транзистор, перший електрод якого з'єднаний з металізацією, перший смужковий провідник, один кінець якого підключений до другого електрода транзистора, а другий розімкнутий, другий смужковий провідник, один кінець якого з'єднаний з першим електродом транзистора, а другий кінець є виходом генератора НВЧ, при цьому третій електрод транзистора підключений до першого кінця третього смужкового провідника, а другий кінець якого розімкнутий, напівпровідниковий діод, один електрод якого підключений до третього смужкового провідника, а другий електрод з'єднаний з металізацією, ланцюги живлення транзистора і керування діодом. На резонансній частоті енергія транзистора передається на вихід генератора НВЧ. Налагоджування генератора на необхідну резонансну частоту здійснюється шляхом зміни напруги у ланцюзі керування діодом. Суттєвим недоліком такого НВЧ генератора з низькодобротним резонатором у вигляді відрізка мікросмужкового провідника є його конструктивно-технологічна недосконалість і складність, а також можливий вплив ланцюга керування діодом на роботу транзистора. З урахуванням цих факторів застосування такого НВЧ генератора не є ефективним. Відомий також мікросмужковий НВЧ генератор з кільцевим резонатором біжучої хвилі (а.с. СССР № 1598101, МПК Н03В5/18, публ. 07.10.1990 р.), що містить діелектричну підкладинку, на одній стороні якої нанесена металізація, а на другій розташовані транзистор, перший електрод якого з'єднаний з металізацією, перший смужковий провідник, один кінець якого підключений до другого електрода транзистора, а другий розімкнутий, другий смужковий провідник, один кінець якого з'єднаний з першим електродом транзистора, а другий кінець є виходом генератора НВЧ, перший і другий відрізки зв'язаних смужкових провідників, при цьому третій електрод транзистора підключений до одного кінця першого відрізка зв'язаних смужкових провідників, другий відрізок зв'язаних смужкових провідників згорнутий у кільце, всередині якого розміщений третій смужковий провідник, другий кінець першого відрізка зв'язаних смужкових провідників підключений до одного кінця четвертого смужкового провідника через третій смужковий провідник гальванічними перетинками, а другий кінець четвертого смужкового провідника розімкнутий, при цьому довжини першого відрізка зв'язаних смужкових провідників і другого смужкового провідника обрані чверть-хвильовими, та ланцюги живлення. У порівнянні з раніше описаним НВЧ генератором дане технічне рішення має наступні переваги - відсутній ланцюг живлення для керування параметрами діода, генератор більш стабільний за рахунок використання резонатора біжучої хвилі і більш досконалий технологічно (реалізується в єдиному технологічному циклі). Тому він взятий за найближчий аналог. У НВЧ генераторі-найближчому аналозі стабільність резонансної частоти забезпечує кільцевий резонатор біжучої хвилі, утворений чверть-хвильовими мікросмужковими провідниками вторинних каналів двох протилежачих напрямлених відгалужувачів, перші кінці яких з'єднані між собою чверть-хвильовим відрізком мікросмужкового провідника, а другі кінці вторинних каналів напрямлених відгалужувачів з'єднані між собою згорнутим трьохчвертьхвильовим відрізком мікросмужкового провідника. Такий НВЧ генератор характеризується підвищеною стабільністю частоти (на рівні ТКЧ діелектричної підкладинки). Задачею корисної моделі є реалізація налаштовування в існуючих габаритах мікросмужкового кільцевого резонатора біжучої хвилі НВЧ генератора на необхідну резонансну частоту. Поставлена задача вирішується тим, що в мікросмужковому кільцевому резонаторі біжучої хвилі по осі симетрії згорнутого у кільце мікросмужкового провідника поза зоною зв'язку напрямлених відгалужувачів виконана принаймні одна щілина чверть-хвильової довжини та шириною у третину ширини згорнутого у кільце мікросмужкового провідника. Таким чином НВЧ генератор, що заявляється, є перелаштовуваним по частоті, причому переналаштовування резонансної частоти здійснюється безпосередньо у фізичній структурі кільцевого резонатора біжучої хвилі, а не через додаткові ланцюги живлення, як у відомому (Лелюх Н.И. и др., Микро-электронный источник фазоманипулированных колебаний. 1 UA 104197 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Комплексная микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Межвузовский сборник, Казань, КАИ, 1986, - С. 68-71) НВЧ генераторі. В результаті має місце НВЧ генератор з підвищеною за рахунок застосування кільцевого резонатора біжучої хвилі стабільністю і без додаткових ланцюгів живлення, які погіршують характеристики генератора. При цьому вдається достатньо просто налаштувати генератор на необхідну резонансну частоту. Це характеризує як новизну запропонованого технічного рішення, так і його винахідницький рівень. Суттєвою перевагою корисної моделі, що заявляється, є реалізація названих раніше параметрів (незмінність існуючих габаритів та структури) та достатньо технологічна і проста можливість налаштування необхідної резонансної частоти НВЧ генератора. На кресленні зображений НВЧ генератор, що заявляється. Запропонований НВЧ генератор містить діелектричну підкладинку 1, на одній стороні якої нанесена металізація, а на другій розташовані транзистор 2, перший електрод 3 якого з'єднаний з металізацією, перший смужковий провідник 4, один кінець якого підключений до другого електрода 5 транзистора 2, а другий розімкнутий, другий смужковий провідник 9, один кінець якого з'єднаний з першим електродом 3 транзистора, а другий кінець є виходом генератора НВЧ, третій електрод 11 транзистора підключений до резонансної системи транзистора, що складається з мікросмужкових провідників 4, 6, 12 та 8, з'єднаних гальванічними перетинками, в якій виникають електричні коливання. Електричний струм до транзистора подається через ланцюги живлення 10. Резонансна система через зв'язані мікросмужкові провідники 6 та 7 з'єднана з утвореним згорнутим відрізком 7 мікросмужкового провідника кільцевим резонатором біжучої хвилі, що стабілізує частоту коливань НВЧ генератора. Гальванічні перетинки можуть бути у вигляді золотих дротів діаметром 30 мкм на відстані 50-80 мкм між дротами та від краю з'єднуваних відрізків мікросмужкових провідників. Електрична довжина мікросмужкового кільцевого резонатора біжучої хвилі складає ціле число разів довжин хвиль резонансної частоти НВЧ генератора. Мікросмужковий провідник кільцевого резонатора біжучої хвилі має ширину W, яка еквівалентна хвильовому опору Z=50 Ом. Виконана в кільцевому резонаторі щілина 13 має чверть-хвильову довжину при ширині 0,3 W. В зоні щілини має місце розщеплення мікросмужкового провідника кільцевого резонатора на систему паралельних зв'язаних мікросмужкових провідників, кожен з яких має ширину 0,3 5 W, тобто хвильовий опір цих провідників Z100 Ом. Але при цьому в системі можливий тільки парний тип коливань, тому зменшення довжини щілини 13 шляхом заповнення гальванічною провідністю (запаюванням або індієм) не змінює хвильового опору мікросмужкового провідника кільцевого резонатора. Проте при цьому змінюється електрична довжина мікросмужкового кільцевого резонатора, яка складає ціле число разів довжин хвиль резонансної частоти. Тому зміна електричної довжини кільцевого резонатора біжучої хвилі еквівалентна зміні резонансної частоти НВЧ генератора. У прикладі конкретного виконання мікросмужковий НВЧ генератор з кільцевим резонатором біжучої хвилі на частоту 1,5 ГГц реалізований на діелектричній підкладинці з полі кору 2 товщиною 1 мм і розміром 60×48 мм методом прецизійної фотолітографії з подальшим гальванонарощуванням. Налаштування необхідної резонансної частоти в мікросмужковому кільцевому резонаторі біжучої хвилі здійснювалося в результаті зменшення довжини щілини шляхом заповнення її індієм. Це дозволило змінити резонансну частоту НВЧ генератора приблизно на 8 %. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Генератор НВЧ, що містить діелектричну підкладинку, на одній стороні якої нанесена металізація, а на другій розташовані транзистор, перший електрод якого з'єднаний з металізацією, перший смужковий провідник, один кінець якого підключений до другого електрода транзистора, а другий розімкнутий, другий смужковий провідник, один кінець якого з'єднаний з першим електродом транзистора, а другий кінець є виходом генератора НВЧ, перший і другий відрізки зв'язаних смужкових провідників, причому третій електрод транзистора підключений до одного кінця першого відрізка зв'язаних смужкових провідників, другий відрізок зв'язаних смужкових провідників згорнутий у кільце, всередині якого розміщений третій смужковий провідник, другий кінець першого відрізка зв'язаних смужкових провідників підключений до одного кінця четвертого смужкового провідника через третій смужковий провідник гальванічними перетинками, а другий кінець четвертого смужкового провідника розімкнутий, причому довжини першого відрізка зв'язаних смужкових провідників і другого 2 UA 104197 U смужкового провідника вибрані чвертьхвильовими, та ланцюги живлення, який відрізняється тим, що поза зоною зв'язаних смужкових провідників по осі симетрії згорнутого у кільце смужкового провідника виконана принаймні одна щілина чвертьхвильової довжини і шириною у третину ширини згорнутого у кільце смужкового провідника. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3