Rezonančný obvod mikrovlnných integrovaných obvodov

Číslo patentu: 278324

Dátum: 06.11.1996

Autori: Slobodník Vladimír, Kaboš Pavel

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Rezonančný obvod tvorí dielektrický rezonátor (1) s vodivým prstencom (2) uložený v mikrovlnnom integrovanom obvode. Vodivý prstenec (2) je umiestnený na hornej ploche cylindrického dielektrického rezonátora (1). Tento je umiestnený na substráte (5) mikrovlnného integrovaného obvodu, na ktorom je vytvorené napájacie mikropásikové vedenie (4). Nad dielektrickým rezonátorom (1) s vodivým prstencom (2) je umiestnená vodivá doska (3, 6).

Text

Pozerať všetko

(51) Int. C 155 Číslo prioritnej prihlášky H 01 P 7/10Krajina priority ÚRAD Dátum zverejnenia 06.11.96 PRIEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA Dátum oznámenia o udelení vo Vestníku 06.11.96 SLOVENSKEJ REPUBLIKY(72) Pôvodca vynálezu Slobodník Vladimír doc. Ing. CSc., Bratislava, SK Kaboš Pavel doc. Ing. CSc., Bratislava, SK(54) Názov vynálezu Rezonančný obvod mikrovlnných integrovaných obvodov(57) Anotácia Rezonančný obvod tvorí dielektrický rezonátor (l) s n vodivým prstencom (2) uložený v mikrovlnnom integ- c rovanom obvode. Vodivý prstence (2) je umiestnený na homej ploche cylindrického dieleknickćho rezonátora(l). Tento je umiestnený na substrátc (5) mikrovlnněho 2 integrovaného obvodu, na ktorom je vytvorené napájacie mikropásikové vedenie (4). Nad dielektrickým rezonátorom (l) s vodivým prstencom (2) je umiestnená vodivá doska (3, 6).Vynález sa týka mikrovlnných integrovaných obvodov, ktoré využívajú dielektrickć rezonátory ako rezonančné obvody.Dielektrický rezonátor cylindrickćho tvaru sa veľmi často používa ako rezonančný obvod v mikrovlnných integrovaných obvodoch, ako sú mikrovlnné filtre a oscilátory. Pri jeho použití podstatný význam majú jeho elektrické parametre - rezonančná frekvencia a činiteľ kvality pri základnom móde kmitania TEN. Rezonančná frek vencia dielektrického rezonátora závisí od jeho rozmerov a elektrických vlastností materiálu, z ktorého je vyrobený, ako aj od elektrických vlastností prostredia, v ktorom je uložený. Rezonančná frekvencia sa obvykle mení(prelaďuje) približovaním vodívej alebo dielektrickej dosky k homej ploche dielektrického rezonátora. Pri priblíženi dosky tesne k rezonátoru jeho rezonančná frekvencia dosahuje maximálnu hodnotu a pri vzďaľovaní postupne klesá. Takéto prelaďovanie však vyžaduje mechanicky zložité zariadenie. V praxi sa poloha ladiacej dosky nastavuje napevno tak, aby sa zároveň dosiahla maximálna hodnota činiteľa kvality obvodu pri stanovenej väzbe dielektrického rezonátora s prenosovým vedením. Pri väčšine aplikácií dielektrických rezonátorov v mikrovlnných integrovaných obvodoch sa však ladiaca doska nepoužíva, pretože jej realizácia a mechanické prichytenie značne zvyšuje náklady na výrobu obvodu. Tým sa obmedzuje možnosť dolaďovať rezonančnú frekvenciu dielektrickćho rezonátora a zároveň možnosť zvýšiť činiteľa kvality obvodu.Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje rezonančný obvod mikrovlnných integrovaných obvodov podľa vynálezu, ktorého podstatouje, že vodivý prstenec je umiestnený priamo na homej ploche dielektrického rezonátora cylindrickćho tvaru. Dielektrický rezonátor je umiestnený tak, že je viazaný s napájacím mikropásikovým vedením. Vodivý prstenec môže mať rozličné rozmery vonkajší priemer D. vnútomý priemer d.Učinkom vodivého prstenca dochádza k preladeniu rezonančnej frekvencie f, dielektrického rezonátora v závislosti od zmeny d. Zväčšenie vonkajšieho priemeru vodivého prstenca D, voči priemeru dielektríckého rezonátora D, má za následok pozorovateľne zvýšenie rezonančnej frekvencie obvodu, aj ked sa veľkosť vnůtomého prstenca d nezmení. Zároveň dochádza k zvýšeniu činiteľa kvality obvodu. Za prítomnosti vodívej dosky dochádza k ďalšiemu zvýšeniu činiteľa kvality na hodnoty.Hlavnou výhodou dielektrického rezonátora podľa vynálezu je, že jeho výroba i samotná aplikácia je mechanicky veľmi jednoduchá a nevyžaduje žiadne úpravy realizovaného mikrovlnnćho integrovaného obvodu. Pri aplikácii vodivého prstenca rezonančná frekvencia vodivého prstenca závisí od veľkosti vnútomého priemeru prstenca d. Jeho zväčšovaním klesá rezonančná frekvencia. Vonkajší priemer prstenca D, sa môže minimálne rovnať priemeru dielektrického rezonátora D, Ak je vonkajší priemer prstenca väčší ako priemer dielektricrezonátor. Jeho aplikáciou je možné doladiť jeho rezonančnú frekvenciu a zvýšiť činiteľa kvality obvodu.kého rezonátora (D, D,.), rezonančná frekvencia rezo nátora sa zvýši. Druhou výhodou navrhovaného riešenia je, že činiteľ kvality rezonátora po aplikácii vodivého prstenca značne vzrastie v porovnaní s činiteľom kvality rezonátora bez vodivého prstenca. Použitie ladiacej dosky aj v prípade dielektrického rezonátora s vodivým prstencom môže viesť k ďalšiemu zvýšeniu veľkosti činiteľa kvality obvodu.Prehľad obrázkov na výkresochNa obr. l je znázomené umiestnenie jednotlivých prvkov rezonančného obvodu mikrovlnných integrovaných obvodov. Na obr. 2 je nameraná závislosť rezonančnej frekvencie dielektrického rezonátora s vodivým prstencom pre rôzne hodnoty d a pomer -D,/D,. Na obr. 3 sú namerané hodnoty činiteľa kvality obvodu v prípade dielektrického rezonátora bez vodivého prstenca,dielektrickćho rezonátora s vodivým prstencom a dielektrického rezonátora s vodivým prstencom a vodivou ladiacou doskou.Predmet vynàlezu bol vymžitý pri realizácii mikrovlnnćho filtra v technike mikrovlnných integrovaných obvodov. Laboratóma vzorka pásmovćho zádržnćho filtra bola realizovaná na keramickom substráte s cylindrickým dielektrickým rezonátorom, s vodivým prstencom viazaným s priamym mikropásikovým vedením. Pri aplikácii vodivého prstenca došlo k preladeniu strednej frekvencie pásma zádrže z 9,08 GHz na 10,4 GHz a zvýšeniu nameranej hodnoty činiteľa kvality z 200 na 600. Predmet vynálezu bol ďalej využitý pri realizácii mikrovlnného oscilátora Cylindrický dielektrický rezonátor s vodivým prstencom bol použitý ako rezonančný obvod tranzistorového mikrovlnného oscilátora. Dielektrický rezonátor bol viazaný s mikropásikovým vedením na substráte z duroidu. Pri aplikácii vodivého prstenca sa dosiahla zmena frekvencie kmitania oscilátora zo 17,59 GHz na 17,91 GHz a zvýšenie výstupného výkonu oscilátora zo 6 dBm na 8,17 dBm.Rezonančný obvod mikrovlnných integrovaných obvodov je tvorený dielektrickým rezonátorom l, ktorý je viazaný s mikropásikovým vedením 4 na keramickom substráte 5. Na homej ploche dielektrického rezonátora 1 je priamo umiestnený vodivý prstenec 2. Dielektrický rezonátor l, mikropásikovć vedenie 4 a vodivý prstenec 2 sú uložené medzi planparalelnými doskami 3 a 6. D, označuje vonkajší priemer a d vnútorný priemer vodivého prstenca 2. D, označuje priemer a L výšku dielektrického rezonátora l.Účinkom vodivého prstenca 2 dochádza k preladeniu rezonančnej frekvencie dielektrickćho rezonátora l a zároveň frekvencie kmitania oscilátora, ako je zrejmé z obr. 2. Zároveň, ako je ukázané na obr. 3, dochádza k zvýšeniu činiteľa kvality obvodu, čo sa prejaví vo zvýšení výstupného výkonu oscilátora.Vynález je využiteľný vo všetkých mikrovlnných integrovaných obvodoch, kde sa používa dielektrickýRezonančný obvod mikrovlnných integrovaných obvodov, vyznačujúci sa tým, žejetvorený dielektrickým rezonátorom (l), ktorý je viazaný s mikropásíkovým vedením (4), na homej ploche dielek- 10 trickćho rezonátora (l) je priamo umiestnený vodivý prstence (2), pričom diclektrický rezonátor (l), mikropásikové vedenie (4) a vodivý prstence (2) sú uložené medzi planparalelnýmí vodivými doskamí (3, 6). 15

MPK / Značky

MPK: H01P 7/10

Značky: integrovaných, mikrovlnných, rezonančný, obvodov, obvod

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-278324-rezonancny-obvod-mikrovlnnych-integrovanych-obvodov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Rezonančný obvod mikrovlnných integrovaných obvodov</a>

Podobne patenty