лению передачи энергия в цепочке четырехполюсников (от генератора к (нагрузке) :

[ти = П [T]i.

(10.19)

Расчет сложного Четырехполюсника значительно упрощается в том случае, если он Обладает симметрией. При этом вместо расчета всего четырехполюсника можно ограничиться исслеяоваиие.м одной его половины.

Широкое раопространение в интегральных микросхемах СВЧ ПОлучили восьмиполюсники, Симметричные относительно одной Или двух осей (XX, YY). Расчет таких восьмиполюсников упрощается благодаря иопользованию метода зеркальных Отображений [46].

Рассмотрим восьмиполюсник, симметричный относительно горизонтальной оси YY (рис. 10.17. Предположим, что он возбуждается со Стороны плеча 1 единичной амплитудой ладающей волны напряжения. Такой восьмиполюсник м10жв0 эквивалентно заменить двумя вОсьмиполюсниками, возбуждаемыми со стороны плеч 1 к 2 половинными амплитудами напряжения (рис. 10.17,6, б). К восьмиполюснику (рис. 10.17,6) подведены равные синфазные волны напряжения (-1-1/2, +1/2), что обеспечивает синфазный (четный) вид возбуждения (-1--1-). При этом жнии связи в плоскости симметрии работают в режиме холостого хода.

Рис. 10.17. К анализу симметричных восьмотолюсников: а - общая Схеме; б-оинфазный вид вовбуждения; в-противОфаэный вии возбуждения

К восьмиполюснику (рис. Ю.17,в) лодведены равные противофазные волны напряжения (-1-1/2, -1/2), что соответствует протиВОфазному (нечетному) виду

вадбуждекия (-1--). Лииии связи в плоскости симметрии работают в режиме

короткого замыкания.

Таким образом, восвмиоолюсник может быть экв1Ивалентно заменен двумя парами четырехполюсников, соответствующих четному и нечетному в-идам возбуждения. На рис. 10.18,6,6 показаны по одному четыреянолюснику ив каждой пары. В результате задача ло расчету симметричного восьмиполюсника сводатся к зн.ачительно более простой задаче-расчету не связанных между собой четырехполюсников, работающих в режимах четного и нечетного видов возбуждения.

Запишем (переходные соотношеняя, устанавливающие ювязя между параметрами исследуемых восьмнполюсникав (рис. 10.17) и параметрами четырехпо-люшиков (рис. Ш.18):

512 = -(s++-s+-) =

513 = -j-(S+ + S+-) S33 = ~Г ( + ) :

1 fTt,+

1 / 2

J / 2

Ttr)

(10.20)

где Sif+±, Sit+- и Тц+±, Tift+i-(Соответственно элементы матррщ рассеяния и передачи четырехполюснивов при четном и нечетном .ввдах возбуждения.

Р с. 10.18. К разбиению онмметрнчного (Восьмиполюсника .на две пары че-

тцрехполюснишв: а - .общая (Схема; б - юиифазный вид воэбуж-Яения; в - противофазный вид возбуждения

о с

тттттг

Опишем последавательвость расчета рабоч!ИХ парам(етро1в симметричного восьмиполюсника:

1) определяются матрицы передачи четырехполюсников, образующихся при синфа.эн.о,м и противофавном видах возвуждения восьм(Иполюсни1ка;

2) рассчитывается элем.ент Sn [см. (10.20)] ,м.атрицы ра(Ооеяни.я восьмиполюсника, характеризующий согласование со .стороны первой .пары полюсов. Для йекОторых устройств naipaMCTp согласования не является первостепенным; в этом Случае .следует рассчитывать в (первую .очередь соответствующие элементы матрицы Втп(тфп);

3) .из условия идеальности выбранного первостепенным рабочего параметра (н.аорим.ер идеального- соглаоовавия 5и=0) устанавливается (Овязь м.ежду величинами про.водим.остей (ила сопротивлений) (Плеч восьмиполюсника;

4) .рассчитываютоя (Остальные эле,менты матрицы рассеяния с учетом найденных соотношений между щраводимостями;

б) вычисляются .рабочие .параметры восьмиполюсника.

в настоящее время расяет, анализ и синтез сложной ИС СВЧ проводится, как правило, с апользованием ЭВМ. Известно, что при массовом производстве ИС СВЧ стоимость их изготовления сравнительно мала. Однако при экспериментальном производстве стоимость и затраты времени на, конструирование отдельных образцов очень велики. Если для жонструировавия экспериментальных образцов нопользавать ЭВМ, то стоимость и иремя разработки енагаительио сократятся. На начальном этапе шроектировзния с яомощью ЭВМ можно провести детальный -анализ характеристик ИС СВЧ. Кроме того, можно учесть влияние многих параметров, например допуаков, температурных воздействий и щр.

Црименгение ЭВМ 1поз1воляет дро.иэводить оптимизахщю характеристик .проектируемого устройства. Уже сейчас стало реальным машинное проектировавие ИС СВЧ, техническая сторона которого состоит в том, что .при определенных исходных AaiHHbix (электрических, конструкторских, схемных) на выходе системы должна быть получэна конструкторская документация на проектируеМОе изделие.

10.6. ПОЛОСКОВЫЕ ФИЛЬТРЫ СВЧ

На основе вышеописанных простейших элементов (емкостей, индуктивностей) и резонаторов нроектируются интегральные микросхемы СВЧ фильтров. Поскольку полосковые линии не имеют нижней частоты отсечки, то на их основе могут быть реализованы практически все типы фильтров (см. гл. 7), включая фильтры нижних частот.

Фильтры нижних частот (ФНЧ) используются в качестве выходных фильтрующих цепочек смесителей, в цепях питания СВЧ ИС и др. Одна из схем фильтра нижних частот на элементах с распределенными параметрами представлена на рис. 10.19, где, так же как и в коаксиальном фильтре (рис. 7.39), отрезки линий

Рис. 10.19. Фильтр нижних частот на элементах с распределенными параметрами

С высоким волновым сопротивлением zi эквивалентны последовательной индуктивности, а чередующиеся с ними отрезки линий с низким волновым сопротивлением 2в2 - параллельной емкости; при этом величины гв, должны быть по возможности высокими, а - как можно более низкими. Отрезки однородных линий передачи должны быть как можно короче по сравнению с наимень-