Физические основы создания новых материалов и устройств
Теоретически в квазистатическом приближении проведены систематические исследования микрополосковых фильтров на шпильковых резонаторах, содержащих нерегулярные шлейфы. Изучено влияние конструктивных параметров топологии проводников двухзвенного фильтра (рис. 1) на крутизну склонов его амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Показана перспективность рассмотренной микрополосковой конструкции для создания миниатюрных полосно-пропускающих фильтров в диапазоне частот f0 ∼ 0.2 — 12 ГГц, обладающих высокими частотно-селективными свойствами. Установлено, что благодаря шлейфам полосу пропускания рассмотренной двухзвенной конструкции формируют резонансы четырех мод колебаний, а резонансы еще двух мод колебаний формируют два полюса затухания справа и слева вблизи полосы пропускания.
В результате крутизна склонов АЧХ конструкции такая же, как у обычного микрополоскового фильтра, но состоящего из шести резонаторов, и при этом уровень затухания СВЧ мощности в ее полосе пропускания существенно ниже. Обнаружено, что наибольшее влияние на селективные свойства фильтров оказывает различие ширины полос-ковых проводников соединяющихся участков шпилькового резонатора и шлейфа, а увеличение коэффициентов крутизны склонов АЧХ при изменении конструктивных параметров фильтров всегда сопровождается уменьшением уровня затухания в полосах заграждения, и наоборот. Разработана оригинальная программа автоматической коррекции топологии проводников фильтра по заданным характеристикам полосы пропускания, которая позволяет синтезировать устройства с относительной шириной полосы пропускания 2—30 %. Показано, что фильтры, образованные каскадным соединением двухзвенных микрополосковых структур с идентичными характеристиками полосы пропускания, имеют не только рекордно высокую крутизну склонов АЧХ, но и обладают сравнительно большой величиной затухания СВЧ-мощности в полосах заграждения (рис. 2). При каскадном соединении узкополосных фильтров рекомендуется использовать усилители-чипы, подключенные между двухзвенными секциями для компенсации потерь в полосе пропускания устройства.
- Александровский А.А., Беляев Б.А., Лексиков А.А. Синтез и селективные свойства микрополосковых фильтров на шпильковых резонаторах со шлейфными элементами. РТЭ, Т.48, № 4, 2003, с. 398—405.
Исследовано влияние изменения химического состава в ароматическом остове циан-содержащих молекул некоторых жидких кристаллов на их диэлектрические свойства в диапазоне частот 1—2000 MHz. Показано, что спектр продольной диэлектрической проницаемости хорошо описывается суммой с весовыми вкладами двух дебаевских процессов, отличающихся временами релаксации, а поперечной проницаемости - дебаевским процессом с непрерывным распределением времен релаксации в определенном интервале.
Написана и отлажена управляющая программа новой версии экспертной системы "FILTEX", предназначенной для автоматизированного проектирования микрополосковых полосно-пропускающих фильтров по заданной амплитудно-частотной характеристике. После введения технического задания пакет программ "FILTEX" автоматически выбирает начальные конструктивные параметры конкретного устройства из банка оптимизированных конструкций и автоматически осуществляет коррекцию его конструктивных параметров. Полный пакет программ экспертной системы передан заказчику.
Разработаны и изготовлены три типа высокочастотных генераторов озона, которые в соответствии с договором о сотрудничестве переданы в Томский государственный университет для проведения испытаний.
Разработаны конструкции нерегулярных микрополосковых резонаторов на подвешенной подложке. Исследовано поведение их собственных частот и добротностей в зависимости от конструктивных параметров.
Работы выполнены при поддержке:
- Грантов РФФИ № 00-03-32470
- ФЦП "Интеграция": проекты № Б001/850, №Я0007/2303
- Гранта ККФН № 13G016 по конкурсу индивидуальных грантов для молодых ученых
- Договора на создание (передачу) научно-технической продукции № 2000-20 (г.Курск)
- Договора на создание (передачу) научно-технической продукции № 0803 (г. Москва)