CCF20090228012

Impedancja charakterystyczna FK jest skomplikowaną funkcją wszystkich parametrów:

Z_c = f (h, e, t, s, w, f)    (6.9)

Najczęściej stosowana jest napięciowo-mocowa definicja Z_c. (napięcie pomiędzy krawędziami szczeliny, moc fali rozchodzącej się w FK). W przeciwieństwie do NLP, przy danym podłożu taką samą wartość Z_c można uzyskać stosując rozmaite wartości s i w. Daje to projektantowi dodatkowy stopień swobody, pozwalając np. dostosowywać w pewnych granicach wymiary FK do wymiarów montowanych w nim elementów dyskretnych. Ograniczenia rozmiarów FK wynikają z podobnych względów jak w przypadku NLP. Dużą zaletę FK stanowi łatwość szeregowego i równoległego montażu elementów dyskretnych. Chociaż FK jest prowadnicą dyspersyjną, tak dyspersja Z_c jak i s_cn- jest słaba. FK jest coraz częściej stosowany w monolitycznych mikrofalowych układach scalonych. Ułatwia to opracowanie w ostatnich latach bogatej biblioteki nieciągłości FK, dzięki czemu dokładność projektowania układów FK stała się porównywalna z dokładnością projektowania układów mikropaskowych.

Monolityczne układy mikrofalowe są wykonywane na podłożach półprzewodnikowych (a zatem kruchych) o grubości rzędu 100 pm. Uwzględniając jeszcze małe (rzędu mm) pozostałe wymiary układów, trudno wyobrazić sobie praktyczny sposób ich zawieszania w mikroobudowach, pozwalający na zachowanie uniplanarności. Stosuje się raczej wersję FK uzupełnioną pometalizowaną „płaszczyzną ziemi” po drugiej stronie podłoża. Taicie „chipy” układowe można łatwo montować na bazach lub powierzchniach pomctalizowanych.

fiS. Symetryczna zawieszona linia paskowa SZLP

Przekrój tej prowadnicy pokazano na Rys.ćjfj. Warto zauważyć podobieństwo tej prowadnicy do symetrycznej linii transmisyjnej, często stosowanej w przeszłości do połączeń z symetrycznymi antenami telewizyjnymi. Z Rys.6.5 widać, że podstawowy rozkład pola w SZLP odpowiada rozkładowi pola w NLP (symetria struktury powoduje, że w płaszczyźnie symetrii podłoża można by wstawić nieskończenie cienką ściankę elektryczną, nie zakłócając działania prowadnicy. W rezultacie do analizy i projektowania SZLP można wykorzystać programy analizy NLP, pamiętając o następujących regułach:

w

6,Ś,Linia szczelinowa (LS)

Przekrój LS przedstawiono na Rys. Jak widać, jest to prowadnica uniplanarna. Ponieważ w praktyce dwie pólplaszczyzny pometalizowane są połączone za pośrednictwem obudowy, nie jest możliwa propagacja fal o małych częstotliwościach. Podstawowy rodzaj pola jest rodzajem TE. Jak zobaczymy w przyszłości, LS bywa stosowana w układach łącznie z NLP lub FK. Umożliwia

również realizację szerokopasmowych anten planarnych nazywanych antenami Vivaldiego.

Rys. 6/^Przekrój linii szczelinowej.

Jako prowadnica TE linia szczelinowa wykazuje silną dyspersję. Mimo prostoty topologicznej jej analiza jest trudna a podstawowe parametry (napięciowo-mocową impedancję charakterystyczną, efektywną stałą dielektryczną) oblicza się na podstawie przybliżonych zależności . łub też korzystając ze specjalistycznych programów komputerowych.

W niektórych układach użyteczna jest również bilateralna (dwustronna! linia szczelinowa. Powstaje ona po dodaniu do struktury z Rys.6 .£ warstwy metalizacji po drugiej stronie podłoża ze szczeliną położoną symetrycznie względem szczeliny górnej.

Linie płetwowe (LP)    i

Linie płetwowe (ang. fin lines) wzięły swoją nazwę od kształtu niektórych struktur LP, przypominających nieco płetwę. Dwie podstawowe struktury LP - LP unilateralna (jednostronna) i bilateralna (dwustronna) są w istocie rzeczy liniami szczelinowymi zawieszonymi na cienkim podłożu w osi symetrii falowodu prostokątnego (Rys.6,7)

(a)    (b)    (c)

Rys.6.% Przekroje linii pletwowych: (a) LP unilateralna, (b) LP bilateralna; (c) LP antypodalna.

Rys.ó.J. Symetryczna zawieszona linia paskowa.

a)    efektywne stałe dielektryczne SZLP i równoważnej („połówkowej”) NLP mają taką samą wartość.

b)    Impedancja charakterystyczna SZLP jest równa podwojonej impedancji charakterystycznej równoważnej NLP.