Диссертация (1137142)
Текст из файла
ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ_______________________________________________________Федеральное государственное автономное образовательноеучреждение высшего профессионального образованияНациональный Исследовательский Университет«ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ»Московский институт электроники и математикиНа правах рукописиЗАКИРОВА ЭЛЬМИРА АЛЕКСЕЕВНАИССЛЕДОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ C МНОГОСЛОЙНЫМИДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОДЛОЖКАМИ И РАЗРАБОТКАМИКРОПОЛОСКОВЫХ СВЧ УСТРОЙСТВ НА ИХ ОСНОВЕСпециальность 05.12.07 – Антенны, СВЧ устройства и их технологииДиссертация на соискание ученойстепени кандидата технических наукНаучный руководительд.т.н., профессор Елизаров А.А.Москва – 2014ПРЕДИСЛОВИЕСовременныйэтапразработкимикрополосковыхСВЧустройств, широко использующихся в радиоэлектронных системах,связан с необходимостью внедрения в процесс их проектированияпередовых технологий и новейших конструктивных решений.Даннаяфизическихдиссертационнаяиработапосвященаисследованиюконструктивно-технологическихособенностейпечатных плат с многослойными диэлектрическими подложками длясоздания на их основе многофункциональных элементов, узлов имодулей,обеспечивающихминиатюризациюиулучшенныеэлектрические параметры и характеристики микрополосковых СВЧустройств.Предложенныеиразработанныеконструкцииперспективны для применения в составе современных средств связи ителекоммуникаций.Автор считает своим долгом выразить глубокую признательностьзаведующему кафедрой «Радиоэлектроника и телекоммуникации»д.т.н., профессору Увайсову С.У.
за постоянное внимание иподдержку данной работы; д.т.н., профессору Кечиеву Л.Н., д.т.н.,профессору Петрову А.С., д.т.н., профессору Нефедову В.Н. и к.т.н.,доцентуХриткинуС.А.заполезныезамечанияисоветы,способствующие улучшению отдельных разделов и глав диссертации.2ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ................................................................................................. 6ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИРАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИКОНСТРУКЦИЙ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ СВЧ ДИАПАЗОНА ..........
161.1 История изобретения и тенденции развития печатных плат . 181.2 Краткий обзор современных публикаций по печатным платами микрополосковым СВЧ устройствам на их основе ...................... 221.3 Физические и конструктивно-технологические особенностимногослойных печатных плат .............................................................. 251.3.1 Печатные платы на фторопластовом основании ........................
271.3.2 Печатные платы на керамическом основании ............................. 301.3.3 Гибкие печатные платы на основе жидкокристаллическихполимеров .................................................................................................. 381.4 Микрополосковые СВЧ устройства на печатных платах смногослойными диэлектрическими подложками ............................ 441.5 Анализ методов расчета, проектирования и моделированиямикрополосковых СВЧ устройств на печатных платах смногослойными диэлектрическими подложками ............................ 511.6 Выводы по главе 1 ............................................................................ 57ГЛАВА 2.
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ ИПОТЕРЬ В МОДЕЛЯХ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ СМНОГОСЛОЙНЫМИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИПОДЛОЖКАМИ И СВЧ УСТРОЙСТВАХ НА ИХ ОСНОВЕ ...... 592.1 Анализ физических ограничений и потерь в металлическихпроводниках ............................................................................................. 592.2 Анализ физических ограничений и потерь в диэлектрическихматериалах ................................................................................................ 6232.3 Дисперсия диэлектрической проницаемости и необходимостьее учета ......................................................................................................
662.4 Анализ паразитных колебаний и волн в микрополосковыхлиниях с учетом многомодовой дисперсии ........................................ 692.5 Выводы по главе 2 ............................................................................ 77ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙПАРАЗИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ МНОГОСЛОЙНЫХДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДЛОЖЕК ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ И СВЧУСТРОЙСТВ НА ИХ ОСНОВЕ ........................................................... 793.1 Анализ паразитного излучения кромок многослойныхдиэлектрических подложек печатных плат СВЧ диапазона ......... 793.2 Энергетические характеристики паразитного излучениякромок .......................................................................................................
893.3 Выводы по главе 3 ............................................................................ 92ГЛАВА 4. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОПОЛОСКОВЫХ СВЧУСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ПОДЛОЖЕКПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВAWR DESIGN ENVIRONMENT (MICROWAVE OFFICE) ............ 944.1 Краткий обзор программных средств для решенияэлектродинамических задач..................................................................
944.2 Метод моментов и его практическая реализация в программеAWR Design Environment (Microwave Office) .................................... 964.2.1 Обобщенная формулировка электродинамической задачи ......... 964.2.2 Описание моделируемой электродинамической структуры ....... 984.2.3 Формулировка и алгоритм метода моментов .............................. 1014.2.4 Формирование и численное решение матрицы моментов ......... 1064.3 Пример моделирования межслойного перехода на основекопланарной линии ..............................................................................
11144.4 Выводы по главе 4 .......................................................................... 115ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКАМИКРОПОЛОСКОВЫХ СВЧ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С МНОГОСЛОЙНЫМИДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ПОДЛОЖКАМИ ................................... 1165.1 Разработка модифицированной печатной платы сподвешенной подложкой ..................................................................... 1165.2 Исследование микрополоскового фильтра на штыревойгребенке с многослойной подложкой ................................................
1265.3 Исследование микрополосковой спиральной антенны слинейной поляризацией ....................................................................... 1345.4 Исследование развязывающего фильтра на многослойномметаматериале ....................................................................................... 1435.5 Выводы по главе 5 .......................................................................... 153ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ .......... 155БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ..............................................
159ПРИЛОЖЕНИЕ..................................................................................... 1715ВВЕДЕНИЕАктуальность темыВсовременныхрадиотехническихкомплексах,системахавтоматики и управления широко используются микрополосковыеСВЧ устройства различного функционального назначения. Ихразработка диктует необходимость создания высокоэффективныхминиатюрных узлов и модулей, обладающих высокой надежностью,быстродействием, стабильностью электрофизических параметров ихарактеристик, отвечающих уровням необходимой электромагнитнойсовместимости и обладающих низкой стоимостью.
Такие тенденциитребуют использования новейших конструкторско-технологическихрешений на всех этапах проектирования СВЧ устройств, в том числе исовременных печатных плат.Традиционные печатные платы для производства изделийрадиоэлектроники с помощью технологии поверхностного монтажа,выполненные на основе гетинакса или стеклотекстолита, имеютвесьма ограниченную возможность применения в СВЧ диапазоне, чтообъясняется физическими ограничениями, увеличивающимися сростом частоты. Такие печатные платы могут быть использованытолько на частотах до единиц ГГц. При дальнейшем росте частотыувеличение потерь приводит к искажению информационного сигнала.Все это требует нового подхода к проектированию и технологиипечатных плат, использующихся в диапазоне СВЧ [1, 2].Состояние вопросаОднойизважныхтенденцийразвитиясовременныхмикрополосковых СВЧ устройств является расширение количества ихфункций при меньших массогабаритных показателях и стабильныхэлектрических параметрах и характеристиках.
Главным направлениемэтой тенденции является переход от традиционной двумерной6компоновкиэлементовитрехмерной.Применениеконструкциимногослойнойпечатнойплатытехнологии–кпозволяетповысить функциональную плотность СВЧ устройств в сочетании снизкойстоимостью,высокойнадежностьюихорошейвоспроизводимостью [3].Насовременномэтапепроектированиемикрополосковыхустройств СВЧ осуществляется на базе фторопластовых или, болееперспективных, керамических подложек, представляющих собоймногослойные структуры, выполненные с использованием технологийвысокотемпературного HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics)или низкотемпературного LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)обжига.
Разработана также модифицированная LTCC- технология наметаллеприLTCC-M,которойспециальносоставленнаямногослойная керамическая плата помещается на металлическийноситель или каркас, предотвращающий усадку структуры поплоскости подложки в процессе обжига [4].Некоторуюподложкамальтернативусоставляютгибкиемногослойнымпечатныекерамическимплатыжидкокристаллическихполимеров,позволяющиеплотностьэлектроннойаппаратурыкомпоновкинаосновеувеличитьисоздаватьпространственные трехмерные структуры без увеличения интеграциикомпонентов микросхем.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
