Розробка і дослідження частотно-селективних структур міліметрового діапазону на основі тонких багатомодових діелектричних резонаторів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorТатарчук, Дмитро Дмитровичuk
dc.contributor.advisorTatarchuk, Dmytro D.en
dc.contributor.advisorТатарчук, Дмитрий Дмитриевичru
dc.contributor.departmentНДІ прикладної електронікиuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»uk
dc.date.accessioned2017-11-27T13:06:25Z
dc.date.available2017-11-27T13:06:25Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenEquations for the of the resonant frequency and Q-factor calculation for frequency-selective devices based on thin dielectric resonators are found. Calculation error is less than 1 ... 2% for frequency and 5 ... 7% for Q-factor These equations can be the base for automatisation of calculations during the design of the devices on the base of thin dielectric resonators. It is shown that on the basis of thin dielectric resonator can be created filters and controlled microwave phase shifters of UHF range with the characteristics suitable for practical use. It is proved that the semiconductor structures, such as p-i-n diodes, exhibit Microwave dielectric properties and can be used as resonant elements in the millimeter wavelength range. The main advantage of such semiconductor resonance structures is the ability to implement the resonance frequency electronic control, which considerably increases their functionality. The design of controlled microwave systems based on the thin dielectric resonator is proposed. This design comprises a resonant element disposed in the waveguide, and the control element. As resonant element is used thin dielectric resonator, and as control element is used stepper motor controlled by the microcontroller. The claimed technical solution will increase the control accuracy, will reduce the driving voltage and will eliminate hysteresis inherent to piezoelectric systems. The constructions of the millimeter waveband filter and phase shifter based on a semiconductor p-i-n-structures are proposed. In These constructions p-i-n-structure in the same time play two roles: firstly it is a resonator and secondly it is a control device. An electrical properties of such-structure depend on direct current which pass through it. The proposed design solves the problem of reducing the overall size, reducing the control voltage and improving the control of the resonance frequency adjustment rate due to lack of inertia of moving parts. These devices are well consistent with the microstrip lines and may be made by well-established planar process. This fact in the future can help to combine in a single process cycle on a single substrate the active components,the resonant devices and the transmission lines.uk
dc.description.abstractruПолучены соотношения для расчета резонансных частот и добротности частотноселективных устройств на основе тонких диэлектрических резонаторов. Погрешность расчета не превышает 1 ... 2% при расчете частот и 5 ... 7% при расчете добротности резонансной системы, что позволяет автоматизировать разработку таких устройств. Показано, что на основе тонких диэлектрических резонаторов могут быть созданы фильтры СВЧ и управляемые фазовращатели СВЧ с характеристиками приемлемыми для практического применения. Доказано, что полупроводниковые структуры, такие как p-i-n диоды, на СВЧ проявляют диэлектрические свойства и могут быть использованы в миллиметровом диапазоне длин волн как резонансные элементы. Основным преимуществом использования полупроводниковых резонансных структур является возможность реализации электронного управления резонансной частотой, что значительно увеличивает их функциональные возможности. Предложена конструкция управляемой сверхвысокочастотной системы на основе тонкого диэлектрического резонатора, которая содержит резонансный элемент, расположенный в отрезке волновода, а также управляющий элемент и отличается от известных аналогов тем, что как резонансный элемент использован тонкий диэлектрический резонатор, а как управляющий элемент - шаговый двигатель, управляемый микроконтроллером. Заявленное техническое решение повысит точность управления, уменьшит управляющее напряжение и устранит проблему гистерезиса, свойственную системам с пьезоуправлением. Предложены конструкции фильтра и фазовращателя миллиметрового диапазона длин волн с электронным управлением на основе полупроводниковой p-i-n-структуры, которая является резонансным элементом. Электрофизические свойства p-i-n-структуры зависят от прямого тока, пропускаемого через нее. Предложенная конструкция позволяет решить проблему уменьшения габаритных размеров, уменьшения управляющих напряжений и повышения скорости перестройки резонансной частоты за счет отсутствия инерционных движущихся частей. Указанные устройства хорошо согласуются с микрополосковыми линиями и могут быть изготовлены по хорошо отработанной планарной технологии, что позволит в будущем создавать в едином технологическом цикле на одной подложке схемы, сочетающие активные компоненты, резонансные устройства и линии передачи.uk
dc.description.abstractukОтримано співвідношення для розрахунку резонансних частот і добротності частотноселективних пристроїв на основі тонких діелектричних резонаторів. Похибка розрахунку не перевищує 1…2% при розрахунку частот і 5…7% при розрахунку добротності резонансної системи, що дозволяє автоматизувати розробку таких пристроїв. Показано, що на основі тонких діелектричних резонаторів можуть бути створені фільтри НВЧ та керовані фазообертачі НВЧ з характеристиками прийнятними для практичного застосування. Доведено, що напівпровідникові структури, такі як p-i-n діоди, виявляють НВЧ діелектричні властивості та можуть бути використані в міліметровому діапазоні довжин хвиль як резонансні елементи. Основною перевагою використання напівпровідникових резонансних структур є можливість реалізації електронного керування резонансною частотою, що значно збільшує їх функціональні можливості. Запропоновано конструкцію керованої надвисокочастотної системи на основі тонкого діелектричного резонатора, яка містить резонансний елемент, розташований у відрізку хвилеводу, та керувальний елемент і відрізняються від відомих аналогів тим, що як резонансний елемент використано тонкий діелектричний резонатор, а як керувальний елемент – кроковий двигун, керований мікроконтролером. Заявлене технічне рішення підвищить точність керування, зменшить керувальну напругу та усуне проблему гістерезису, властиву п’єзокерованим системам. Запропоновано конструкції фільтру та фазообертача міліметрового діапазону довжин хвиль з електронним керуванням на основі напівпровідникової p-i-n-структури, яка є резонансним елементом. Електрофізичні властивості p-i-n-структури залежать від прямого струму, що пропускається крізь неї. Запропонована конструкція дозволяє вирішити проблему зменшення керувальних напруг і підвищення швидкості перестроювання резонансної частоти за рахунок відсутності інерційних рухомих частин. Означені пристрої добре узгоджуються з мікросмужковими лініями і можуть бути виготовлені за добре відпрацьованою планарною технологією, що дозволить в майбутньому створювати в єдиному технологічному циклі на одній підкладці схеми, що поєднують активні компоненти, резонансні пристрої та лінії передачі.uk
dc.format.page5 с.uk
dc.identifier2857
dc.identifier.govdoc0115U000358
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/21247
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectдіелектричні резонаториuk
dc.subjectнадвисока частотаuk
dc.subjectдіелектрична проникністьuk
dc.subjectдобротністьuk
dc.subjectфільтри НВЧuk
dc.subjectфазообертачі НВЧuk
dc.titleРозробка і дослідження частотно-селективних структур міліметрового діапазону на основі тонких багатомодових діелектричних резонаторівuk
dc.title.alternativeResearch and development of frequency selective structures millimeter wave based on thin multimode dielectric resonatorsuk
dc.title.alternativeРазработка и исследование частотно-селективных структур миллиметрового диапазона на основе тонких многомодовых диэлектрических резонаторовuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2016_2857.pdf
Розмір:
960.93 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського