Расчет конструкции МУ на микрополосковых ЛП

В настоящее время конструкции СВЧ устройств для мощностей до десятка ватт базируются исключительно на микрополосковых ЛП. Для больших мощностей используются коаксиальные линии или волноводы, в зависимости от диапазона частот. В результате расчета конструкции МУ должна быть получена его топология, включающая в себя все размеры микрополосковых (МП) проводников, их взаимное расположение, размеры и материал диэлектрической подложки. В качестве примера рассмотрим порядок расчета самого простого МУ ─ моста Уилкинсона. Для расчета размеров МП необходимо знать эффективную относительную диэлектрическую проницаемость МП структуры, так как ее значение определяет фазовую скорость волны, распространяющейся вдоль МП и, следовательно, геометрические длины отрезков МП. Значение определяется относительной диэлектрической проницаемостью подложки, ее толщиной и шириной МП . Выбрав материал подложки, ее толщину, материал и толщину слоя металла, с помощью калькулятора ЛП Txline, входящего в состав Microwave Office, можно определить размеры отрезка МП, задав параметры материала и электрическую длину отрезка, и его волновое сопротивление. В качестве подложки могут быть использованы такие материалы как поликор (alumina), тефлон армированный стекловолокном (ФАФ─4), полистирол, наполненный двуокисью титана (ПТ─3 ─ПТ─16), полифениленоксид, наполненный двуокисью титана (ФЛАН─2.8─ФЛАН─16), стеклотекстилит (СФ1─35). Ниже приведена таблица с параметрами этих материалов.

Материал			Частота
Поликор	9.8		10 ГГц
ФАФ─4	2.6		1 МГц
ПТ─3	2.75		10 ГГц
ПТ─5			10 ГГц
ПТ─7			10 ГГц
ПТ─10			10 ГГц
ПТ─16			10 ГГц
ФЛАН─2.8	2.8		10 ГГц
ФЛАН─3.8	3.8		10 ГГц
ФЛАН─5			10 ГГц
ФЛАН─7.2	7.2		10 ГГц
ФЛАН─10			10 ГГц
ФЛАН─16			10 ГГц
СФ1─35			1 МГц

Стандартные толщины подложек (в мм) ─ 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6. Обычно подложки выпускаются с наклеенными по обе стороны слоями фольги. Толщина слоя фольги лежит в пределах мкм. Минимально необходимая толщина равна, примерно, 2─5 толщинам скин­-слоя. Величина скин-слоя для меди может быть оценена как мкм. Проводимость меди равна Сим. Вместо калькулятора Txline можно воспользоваться калькулятором Trl85, который входит в комплект программы Serenade SV ─ студенческой версии программы Serenade 85. Этот калькулятор является независимой программой и может использоваться самостоятельно.