Методы синтеза многозвенных СВЧ-структур с частотно-зависимыми связями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.21, кандидат технических наук Черешнев, Александр Владимирович

• Черешнев, Александр Владимирович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Черешнев, Александр Владимирович

Содержание

Введение

6

1 Исследование особенностей многозвенных СВЧ-структур с частотно-зависимыми связями и реализуемых в них волновых явлений

1.1 Амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики элементов связи и линий передачи многозвенных структур

1.2 Особенности волновых явлений в СВЧ-структурах с запредельными волнами

1.2.1 Отражение запредельной волны от реактивной нагрузки

1.2.2 Отражение запредельной волны от изолированного ВДР

1.2.3 Отражение запредельной волны от нагруженного ВДР 28 1.2.4. Аномальная зависимость коэффициента передачи двузвенного

ВДР от длины запредельного волновода связи

1.2.5 Аномальные свойства элементов матрицы рассеяния волноводно-диэлектрических структур с запредельными связями

1.2.6 Механизм переноса энергии в волноводах с запредельными волнами

1.3 Выводы по разделу

2 Анализ методов синтеза многозвенных СВЧ-структур

2.1 Декомпозиция методов синтеза

2.2 Прототипы фильтрующих и согласующих СВЧ-устройств в известных методах синтеза

2.2.1 НЧ-прототип

2.2.2 Ступенчатый прототип

2.2.3 ВДФ-прототип

2.2.4 ВДСЗС - прототип

2.3 Математический аппарат методов параметрического синтеза многозвенных СВЧ-структур

2.3.1 Матричные методы в анализе и синтезе СВЧ-структур

2.3.2 Методы ориентированных графов в анализе и синтезе СВЧ-структур

2.3.3 Методы рекуррентных формул в анализе и синтезе СВЧ-структур

2.4 Математические модели многозвенных СВЧ-структур

2.5 Выводы по разделу

3 Разработка методов синтеза многозвенных СВЧ-структур с

частотно-зависимыми связями

3.1 Разработка методов обобщенного волнового синтеза многозвенных ППФ с непосредственными частотно-зависимыми связями

3.1.1 Выбор и обоснование прототипа

3.1.2 Новая обобщенная частотная переменная

3.1.3 Модели и алгоритмы синтеза двузвенного ППФ с максимально плоской характеристикой

3.1.4 Метод фиктивных фазовых координат в теории синтеза ППФ с непосредственными связями на основе новой переменной

3.1.5 Метод эффективных фазовых координат в теории синтеза многозвенных ППФ с неидентичными резонансными звеньями

3.2 Разработка нового метода синтеза ППФ с частишо-зависимыми четвертьволновыми связями

3.2.1 Выбор и обоснование прототипа

3.2.2 Выбор и обоснование обобщенной частотной переменной

3.2.3 Выбор и обоснование математического аппарата синтеза

3.2.4 Математические модели ГГПФ с частотно-зависимыми четверть во л новы м и связями

3.3 Разработка метода синтеза полосно-заграждающих фильтров

3.3.1 Прототип многозвенных ПЗФ

3.3.2 Математические модели

3.3.3 Новая частотная переменная

3.3.4 Расчет числа звеньев

3.3.5 Синтез однозвенного ПЗФ

3.3.6 Обобщенные модели ПЗФ

3.3.7 Синтез двузвенного ПЗФ методом неопределенных коэффициентов

3.4 Расчет таблиц единого прототипа (ВДСЗС-прототипа) для чебышевской характеристики в полосе пропускания

3.5 Выводы по разделу

4 Разработка моделей и алгоритмов анализа и синтеза многозвенных

структур с двухмодовыми резонансными звеньями

4.1 Разработка математических моделей двухмодового звена с одной преобразующей неоднородностью

4.2 Анализ влияния второй моды на характеристики резонансного

звена

4.3 Выводы по разделу

5 Экспериментальные исследования явлений, методов и устройств 156 5.1 Исследование особенностей волновых явлений в структурах с

запредельными волнами

5.1.1 Измерение коэффициента отражения запредельной

волны от изолированного диэлектрического резонатора

5.2 Исследование прототипов многозвенных СВЧ-структур

5.3 Исследование методов синтеза

5.4 Выводы по разделу 174 Заключение 175 Список литературы 177 Приложение 1 Таблица параметров ВДСЗС-прототипа с

чебышевской частотной характеристикой

Приложение 2 Акт о внедрении результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы синтеза многозвенных СВЧ-структур с частотно-зависимыми связями»

Введение

Актуальность темы. Совершенствование радиотехнических систем специального назначения неразрывно связано с повышением точности проектирования устройств на основе многозвенных фильтрующе-согласующих структур техники СВЧ. Эти устройства осуществляют главным образом предварительную обработку входного сигнала и поэтому во многом определяют выходные характеристики системы в целом. Вместе с тем настройка многозвенных структур и подгонка их конструктивных параметров занимает значительную часть времени как на этапе отработки, так и при производстве новой аппаратуры.

Отсюда следует необходимость ужесточения требований к качеству многозвенных фильтрующе-согласующих структур и воспроизводимости их параметров, что определяет постановку задачи существенного увеличения точности проектирования указанных структур и достижения на его основе значительного сокращения доводочных и котировочных работ при производстве устройств техники СВЧ. Решению указанной задачи во многом способствовали работы отечественных ученых: И.В. Лебедева, Л.А. Вайнштейна, А.Л. Микаэляна, Л.В. Алексейчика, М.Е. Ильченко, Б.Ю. Капилевича, В.А. Коробкина, Е.Р. Трубехина, Ю.А. Покровского, а также ряда зарубежных - Дж. Маттея, Л. Янга, Е. Джонса, Дж Роудса, Т. Абеля, Р. Леви и др.

В настоящее время один из основных путей повышения точности проектирования - создание более точных методов синтеза на основе моделей резонансных звеньев, адекватных реальным объектам. Существующие модели в большинстве своем либо построены на элементах с сосредоточенными параметрами, либо не

учитывают такой важный аспект, как дисперсия связи между компонентами, а если и учитывают, то частично, принимая во внимание лишь частотную зависимость фазы параметра связи. Вместе с тем дисперсный характер элементов связи в значительной степени определяет частотные характеристики многозвенных, особенно широкополосных, избирательных структур техники СВЧ. С учетом возрастания требований к радиотехническим системам, используемым для передачи и приема широкополосных сигналов тема диссертационной работы является актуальной.

Объект исследования диссертации - многозвенные фильтру юще-согласующие структуры техники СВЧ с частотно-зависимыми параметрами элементов связи.

Предмет исследования диссертации - взаимосвязанная совокупность методов, моделей и алгоритмов синтеза многозвенных СВЧ структур с частотной избирательностью.

Целью работы является сокращение сроков и стоимости отработки устройств техники СВЧ на основе многозвенных резонансных структур путем существенного уменьшения объема настроечных и доводочных работ за счет повышения точности проектирования.

Задачи исследований.

1. Установление особенностей многозвенных СВЧ-структур с частотнозависимыми связями и реализуемых в них волновых явлений.

2. Декомпозиция методов синтеза многозвенных структур техники СВЧ и анализ основных особенностей составляющих метода -прототипов, обобщенных частотных переменных, математического аппарата, математических моделей и алгоритмов синтеза.

3. Разработка метода и алгоритмов синтеза многозвенных структур с непосредственными связями, учитывающих фазо-частотные характеристики элементов связи,

4. Разработка метода и алгоритмов синтеза многозвенных структур с непосредственными связями, учитывающих ам п л и ту д н о -ч ас тот н ы е характеристики элементов связи.

5. Разработка методов и алгоритмов синтеза многозвенных структур с четвертьволновыми частотно-зависимыми связями, имеющими неидентичные амплитудные и фазовые характеристики.

6. Разработка методов и алгоритмов синтеза многозвенных полосно-заграждающих фильтров с частотнозависимыми связями.

7. Разработка математических моделей и методов анализа многозвенных структур с двухмодовыми резонансными звеньями.

Методы исследования. Для получения основных теоретических результатов были использованы методы теории дифференциальных уравнений, методы теории функций комплексной переменной и методы матричных алгебры и анализа. Разработка алгоритмов осуществлялась на основе объектно-ориентированного подхода к организации данных и алгоритмов.

Научная новизна работы заключается в распространении теоретических положений и прикладных приемов методов анализа и синтеза на основе фазовой координаты и рекуррентных формул Покровского на класс многозвенных избирательных устройств с неидентичными частотными зависимостями параметров связи и на класс многомодовых многозвенных избирательных устройств. Конкретно, в диссертации получены следующие оригинальные результаты.

1. Исследован механизм переноса мощности через отрезки запредельного волновода конечной длины.

2. Установлены особенности математических моделей явлений взаимодействия запредельных волн с различными нагрузками.

3. Разработаны новые методы синтеза ППФ с непосредственными частотно-зависимыми связями обеспечивающие существенное повышение точности проектирования и отличающиеся:

- новой частотной переменной, учитывающей не только фазочастотные характеристики элементов связи и линий передачи звеньев, но и амплитудно-частотные характеристики элементов связи;

- новым алгоритмом синтеза, учитывающим несимметричность не только фазочастотных, но и амплитудно-частотных характеристик элементов связи;

- новым алгоритмом синтеза многозвенных структур с неидентичными резонансными звеньями

4. Разработаны методы синтеза полосно-пропуекающих фильтров с четвертьволновыми связями, отличающиеся новым прототипом и новым алгоритмом, учитываю щи м и фазочастотные и амплитудно-частотные характеристики элементов связи, а также неидентичность резонансных звеньев и обеспечивающие повышение точности проектирования многозвенных устройств СВЧ с четвертьволновыми связями.

5. Разработан метод синтеза полосно-заграждающих фильтров с непосредственным и связями, отличающийся учетом частотной зависимости параметров элементов связи и обеспечивающий повышение точности проектирования заграждающих фильтрующих устройств СВЧ с непосредственными связями.

6. Разработаны математические модели и методы анализа многозвенных структур с двухмодовыми резонансными звеньями, позволяющие рассчитывать характеристики неминимально-фазовых фильтров СВЧ с частотно-зависимыми параметрами элементов связи.

Практическая ценность и реализация результатов. Применение разработанных методов, моделей и алгоритмов существенно повышает точность проектирования многозвенных фильтрующе-согласующих устройств техники СВЧ (для ряда основных параметров в несколько раз).

Достигаемая высокая точность проектирования многозвенных устройств практически исключает необходимость технологических операций подгонки и подстройки при использовании материалов с разбросом параметров в пределах заданного допуска, что подтверждается малым (не более 5 %) отличием измеренных в ходе экспериментальных исследований значений параметров спроектированных устройств от требуемых.

На основе разработанных методов синтеза многозвенных СВЧ структур с частотно-зависимыми связями создан комплект таблиц для расчета параметров прототипов с чебышевской частотной характеристикой модуля коэффициента отражения. В рассчитанных таблицах исходным является не полоса пропускания, а фазовая координата, что делает их пригодными для синтеза устройств с любой элементной базой.

По результатам исследований издано учебное пособие "Автоматизированное проектирование фильтрующих и согласующих СВЧ устройств на основе ВДСЗС-прототипа" и разработан пакет программ для синтеза фильтрующе-согласующих устройств техники СВЧ на основе регулярных многослойных плоских волноводно-диэлектрических структур, используемый в учебном процессе

кафедры "Радиоэлектроника" ТулГУ при изучении курсов "Электродинамика и распространение радиоволн", "Устройства СВЧ и антенны".

Диссертационная работа выполнена в рамках исследований по гранту «Фундаментальные исследования волновых процессов в фильтрующих и согласующих СВЧ устройствах и разработка нового метода их проектирования» (программа «Фундаментальные исследования в области электроники и радиотехники»).

На защиту выносятся:

1. Особенности волновых явлений в резонансных звеньях с запредельными волнами.

2. Особенности математических моделей резонансных и антирезонансных звеньев с запредельными связями.

3. Метод и алгоритмы синтеза многозвенных структур с непосредственными связями, имеющими частотно-зависимые фазовые характеристики.

4. Метод и алгоритмы синтеза многозвенных структур с непосредственными связями, имеющими частотно-зависимые амплитудные характеристики.

5. Метод и алгоритмы синтеза многозвенных структур с четвертьволновыми частотно-зависимыми связями, имеющими неидентичные фазовые и амплитудные характеристики.

6. Математические модели и метод анализа многозвенных структур с двухмодовыми резонансными звеньями.

Достоверность результатов работы подтверждается адекватностью полученных математических моделей волновым процессам в многозвенных резонансных структурах и применением строго обоснованных методов:

- анализа линейных цепей с распределенными параметрами;

- модифицированных рекуррентных формул Покровского для параметров многослойных диэлектрических структур.

Контроль результатов осуществлялся путем сравнения с известными тестовыми результатами и с экспериментально полученными данными.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались на следующих конференциях и семинарах.

1. 51-я научн. сессия, поев. Дню радио, г. Москва, 1996 г.

2. XIУ научная сессия, посвященная Дню радио, г. Тула, 1997 г.

3. Всероссийская НТК "Новые информационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники", г. Рязань, 1997 г.

4. II Всероссийская научно-технической конференции. "Методы и средства измерения физических величин", г. Нижний Новгород, 1997 г.

5. Всероссийская студенческая конференция "Гагаринские чтения" г. Москва, 1998 г.

6. ХУ научная сессии, посвященная Дню радио, г. Тула, 1998 г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17

печатных работ, сделано 15 докладов на конференциях и семинарах.

Характеристика работы. Работа состоит из введения, пяти разделов и заключения, изложенных на 176 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка, 6 таблиц, библиографию из 83 наименований, и приложения.

Во введении сформулирована цель диссертационной работы, обоснована ее актуальность, представлен обзор зарубежных и отечественных публикаций, определены задачи исследований, кратко изложено содержание диссертации, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе проведено исследование особенностей многозвенных СВЧ-структур с частотно-зависимыми связями и реализуемых в них волновых явлений.

Во втором разделе проведен анализ методов синтеза многозвенных СВЧ-структур.

В третьем разделе разрабатываются высокоточные методы синтеза полосно-пропускающих, и полосно-заграж дающих многозвенных СВЧ-фильтров.

В четвертом разделе проведена разработка моделей и алгоритмов анализа и синтеза многозвенных структур с двухмодовыми резонансными звеньями.

Пятый раздел посвящен анализу результатов экспериментов -натурного, при котором определялись частотные характеристики полосовых СВЧ-фильтров, спроектированных по разработанным и традиционно применяемым алгоритмам.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы и указаны перспективы дальнейшего развития и внедрения разработанных методов и алгоритмов в высокоточные технологические системы производства СВЧ техники.

В приложении приведены таблицы для синтеза ВДСЗС-прототипа с чебышевской частотной характеристикой и акт внедрения.

1 Исследование особенностей многозвенных СВЧ-структур с частотно-зависимыми связями и реализуемых в них волновых явлений

Плодотворное исследование известных методов синтеза структур с распределенными постоянными и, в особенности, структур с частотно-зависимыми элементами связи, с целью выявления недостатков известных методов и разработки путей их устранения возможно лишь на основе детального исследования волновых явлений в наиболее распространенных видах многозвенных структур с выявлением всех их характерных особенностей.

Наиболее распространенными в настоящее время многозвенными структурами с частотно-зависимыми элементами связи являются волноводные и волноводно-диэлектрические фильтрующие и согласующие устройства [23 ~ 26, 29, 44, 46, 62 - 64], а также диэлектрические [9, 61, 62] и микрополосковые фильтры различного назначения [56, 59, 61].

1.1 Амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики элементов связи и линий передачи многозвенных структур

В волноводных фильтрах с элементами связи в виде индуктивных или емкостных диафрагм нормированные проводимости их Вь и Вс для волны Ню являются функциями длины волны в волноводе А© [64]:

а

ч2 а у

Вс =

4Ь , ( . пй\

X

- 1п

БШ

В V

2 Ь

(1.2)

где а - размер широкой стенки прямоугольного волновода; Ъ - размер узкой стенки прямоугольного волновода; (I - размер окна диафрагмы.

Длина волны в волноводе, в свою очередь, является функцией длины волны генератора ко или его частоты со [64] :

Хв -

Хг

№

(

К2ау

К -

2ж

СО

(1.3)

где ь\ ¡л - относительная диэлектрическая и магнитная проницаемости среды, заполняющей волновод, с - скорость света в свободном пространстве. В результате коэффициент отражения от элемента связи

~]В 2-уВ

Г

«рО'Р),

(1.4)

где В - нормированная проводимость элемента связи;

<р-фазовый сдвиг при отражении от элемента связи, становится частотно-зависимым, т. е. обладает дисперсией. Причем частотно-зависимыми являются как модуль коэффициента отражения Г , так и его фаза <р:

Г\

\в\

(1.5)

п Щ

(р = ±-±агс^. (1.6)

Итак, широко распространенные в волноводной технике реактивные элементы имеют существенную частотную зависимость, в которой необходимо

выделить фазо-частотную (р(со) и амплитудно-частотную )/'(й>)| зависимости.

Рассмотрение характера этой зависимости, особенно для широкополосных фильтрующих и согласующих устройств, обнаруживает дополнительные особенности, состоящие в том, что и фазо-частотная и амплитудно-частотная характеристики этих элементов связи являются несимметричными.

Т. е. для верхней и нижней границ полос пропускания аУп и соп и

заграждения а)-}, со3 изменения фазовой и амплитудной характеристик неодинаковы:

<р(К А® л); )* А0*:;);

(1.7)

\г{т+ } * ||; \г(а>;| * \г(а>; ]|

(1.8)

Как известно, резонансное СВЧ звено представляет собой отрезок линии передачи длиной 1Р между элементами связи или развязки. Особенностью линий

передачи с волнами, отличными от ТЕМ волн, является их дисперсия, т. е. зависимость и фазовой скорости, и длины волны от частоты (1.2). Таким образом, в любом резонансном звене частотная избирательность связана как с дисперсией линии передачи резонатора, так и его элементов связи.

Относительный вклад каждой из составляющих устанавливается из уравнения резонанса [44] , которое для однозвенной резонансной структуры

(рисунок 1.1), состоящей из линий передачи 3 длиной 1Р и элементов связи 2 и 4, имеет вид:

г2з = Гз1 + Гзз ~2К/31Р = -2т; (1.9)

где: гу3 - суммарный фазовый сдвиг в резонаторе за цикл;

^31, г35 - фазовые сдвиги при отражении от элементов связи (развязки);

К2з = 2я/Ав - продольное волновое число в линии передачи резонатора.

1 2 3 4 5

1

1р

ч г

Рисунок 1.1

Следует заметить, что величина К2г1р -Въ является электрической длиной линии передачи резонатора [2, 64], а величина 0,5=Ф3 - фазовой координатой резонансного звена [2, 5]. Очевидно, что в звеньях с частотно- зависимыми связями фазовая координата резонатора Ф не равна электрической длине линии передачи резонатора в

Ф - 0,5(гз, + гЪ5 - 2въ ) * . (1.10)

Кроме того, фазовая координата является более информативной характеристикой резонансного звена нежели электрическая длина его линии передачи.

Особенно существенно отличие фазовой координаты резонатора Ф от электрической длины линии передачи резонатора в влияет на величину частотной крутизны резонансного звена

с1г

¿1(0

= 2—->2 3

со,

д(о

дсо

(1.11)

Таким образом, учет дисперсии только линии передачи резонансного звена вместо дисперсии его фазовой координаты может привести к существенным погрешностям.

Следует отметить, что в многорезонансной структуре различные резонаторы имеют неодинаковые элементы связи, в связи с чем фазовые координаты некоторых резонаторов различны. В результате многозвенная структура с точки зрения фазовой координаты является неоднородной.

При проектировании резонансных звеньев многорезонансной структуры их длина 1Р определяется из приведенного выше условия резонанса (1.9)

(2.

) V

2 К-

2Ъ

П +

Г31 + Г35

2тс

Лв Ф—п.

(1.12)

Из соотношения (1.12) ясно, что в случае резонансных звеньев с частотно-зависимыми связями длина линии передачи резонатора не равна точно половине длины волны в линии передачи и не кратна ей. Следовательно, электрическая длина линии передачи резонатора 6{&>Р ) не равна и не кратна п:

2ж ЛВр (

Ч 2

п +

Г31 + Г35

2 к

Ф ПК.

(1.13)

Итак, если считать характер резонанса в звене резонатора полуволновым или кратным ему, или принять электрическую длину линии передачи резонатора кратной л, то это допущение чревато значительными погрешностями.

Еще одной из основных характеристик резонансного звена является его нагруженная добротность.

Как известно, избирательная нагруженная добротность резонатора при отсутствии потерь вычисляется через обобщенную расстройку >> [64]

У = 2-е,. (1.14)

Так, если проектирование многозвенной структуры производится по заданным значениям верхней т+л и нижней соп частот полосы пропускания, которым соответствуют верхняя у+п и нижняя уи обобщенные расстройки, то добротность резонансного звена связана с соответствующими расстройками следующим образом:

(1.15)

2 У»п-а>г)

Заключение диссертации по теме «Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства», Черешнев, Александр Владимирович

5.4 Выводы по разделу

1. Проведенные исследования подтверждают, что модуль коэффициента отражения запредельной волны в ряде случаев может быть существенно больше единицы, что не противоречит закону сохранения энергии.

2. Особенность использования ВДФ-прототипа для синтеза многозвенных фильтрующих и согласующих устройств состоит в том, что многозвенные структуры с непосредственными связями в рамках этого прототипа рассматриваются как структуры с четвертьволновыми связями. Исследованы фазовые и амплитудные условия адекватности ВДФ с непосредственными и четвертьволновыми связями. Установлено, что оба условия выполняются лишь в частном случае определенного соотношения между фазовыми сдвигами от элементов связи (г35 + г53 = ж ) при определенном выборе параметров волновода, материалов и режима работы волновода. Анализ показал, что для ВДФ-прототипа данное условие при изменении частоты не выполняется, что нарушает адекватность моделей.

3. Проведенные исследования подтверждают эффективность разработанных методов синтеза при проектировании селективных многозвенных СВЧ устройств. Экспериментальные результаты отличаются от требуемых значений параметров не более, чем на 5%, что подтверждает отсутствие необходимости настройки и, следовательно, возможность повышения производительности технологического процесса.

На основании анализа полученных результатов можно сделать вывод о совпадении теоретических и практических результатов. Погрешности результатов натурных экспериментов можно объяснить неучетом потерь в исследуемых СВЧ-структурах.

Заключение

В диссертационной работе исследованы многозвенные фильтрующие и согласующие устройства техники СВЧ с частотно-зависимыми связями и решена задача сокращения стоимости и сроков их синтеза и изготовления путем разработки новых, более эффективных методов синтеза.

Повышение эффективности синтеза обеспечивается распространением теоретических положений и прикладных приемов методов анализа и синтеза на основе фазовой координаты и рекуррентных формул Покровского на класс многозвенных избирательных устройств с неидентичными частотными зависимостями параметров связи и на класс многомодовых многозвенных избирательных устройств.

В ходе решения задачи получены следующие оригинальные результаты.

1. Исследован механизм переноса мощности через отрезки запредельного волновода конечной длины.

2. Установлены особенности математических моделей явлений взаимодействия запредельных волн с различными нагрузками.

3. Разработаны новые методы синтеза ППФ с непосредственными частотно-зависимыми связями обеспечивающие существенное повышение точности проектирования и отличающиеся:

- новой частотной переменной, учитывающей не только фазочастотные характеристики элементов связи и линий передачи звеньев, но и амгатигудно-частотные характеристики элементов связи;

- новым алгоритмом синтеза, учитывающим несимметричность не только фазочастотных, но и амплитудно-частотных характеристик элементов связи;

- новым алгоритмом синтеза многозвенных структур с неидентичными резонансными звеньями

4. Разработаны методы синтеза полосно-пронускающих фильтров с четвертьволновыми связями, отличающиеся новым прототипом и новым алгоритмом, учитывающими фазочастотные и амплитудно-частотные характеристики элементов связи, а также неидентичность резонансных звеньев и обеспечивающие повышение точности проектирования многозвенных устройств СВЧ с четвертьволновыми связями.

5. Разработан метод синтеза полосно-заграждающих фильтров с непосредственными связями, отличающийся учетом частотной зависимости параметров элементов связи и обеспечивающий повышение точности проектирования заграждающих фильтрующих устройств СВЧ с непосредственными связями.

6. Разработаны математические модели и методы анализа многозвенных структур с двухмодовыми резонансными звеньями, позволяющие рассчитывать характеристики неминимально-фазовых фильтров СВЧ с частотно-зависимыми параметрами элементов связи.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Черешнев, Александр Владимирович, 1998 год

Список использованной литературы

1. Аганин А.Г., Бердышев В.П. Фильтры на связанных неоднородных линиях с улучшенной избирательностью. // Радиоэлектроника. - 1997. - № 7. - С.51 - 56 (Известия высших учебных заведений).

2. Алексеев Л.В., Знаменский А.Е. Автоматизация проектирования фильтров СВЧ. -М.: Связь, 1977, 80 с.

3. Альтман Дж. Устройства СВЧ / Пер. а англ. под. ред. И.В. Лебедева. - М.: Мир, 1968. - 488 с.

4. Афромеев В.И. Проектирование волноводно-диэлектрических фильтров на запредельном волноводе // Радиотехника. - 1983. -№ 2 - С. 52 - 54.

5. А. С. 238632 СССР.

6. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1992. - 416 е.: ил.

7. Бачинина Е.Л. К расчету волноводных фильтров с четвертьволновыми связями. // Радиотехника и электроника. - 1994. - № 6. - С. 941 - 948.

8. Безбородое Ю.М., Федоров В.Б., Иванов В.Н. Диэлектрические СВЧ - фильтры на круглом запредельном волноводе // Электрон, техника. Сер. Электроника СВЧ. - 1981. - Вып. 8. - С. - 5 -7.

9. Безбородов Ю.М., Нарытник Т.Н., Федоров В.Б. Фильтры СВЧ на диэлектрических резонаторах. - Киев: Тэхника, 1989,184 с.

Ю.Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. - М.: Советское радио, 1968, 432 с.

11.Бердышев В.П., Аганин А.Г. Полосно-пропускающий фильтр на секциях связанных ступенчатых линий. // Радиоэлектроника. - 1997. - № 2. - С.43 — 48 (Известия высших учебных заведений).

12.Березин Л.В., Вейцель В.А. Теория и проектирование радиосистем. - М.: Сов. радио, 1977.-448 с.

13. Бон дарен ко О.В. Казанский Б.В. Колчигин H.H. Резонансная и полосовая система модовой селекции, преобразования и поглощения волн. // Радиоэлектроника. - 1996. - № 1. - С.23 - 34 (Известия высших учебных заведений).

14.Будурис Ж, Шеневье П. Цепи сверхвысоких частот. - М.: Советское радио, 1979,288 с.

15.Вайнштейн JI.A. Электромагнитные волны. -М.: Сов. радио, 1957. - 581 с.

16.Волков В.М. Применение теории сильного скин-эффекта при вычислении потерь в слабопроводящих стенках волноводов. // Радиоэлектроника. - 1997. -№ 10. - С.67 - 69 (Известия высших учебных заведений).

17.Гвоздев В.И., Нефедов Е.И. Объемные интегральные схемы СВЧ. -М.: Наука, 1985.-255 с.

18.Гребенщиков И.В., Власов А.Г., Непорент М.Н. Просветление оптики. - М.: Гостехиздат, 1946. - 190 с.

19. Григорьев А. Д. Электродинамика и техника СВЧ: Учеб. для вузов. - М.: Высш. шк., 1990. - 335 е.: ил.

20.Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: В 2-х частях. Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 349 е.: ил.

21.Двадненко В.А. , Коробкин В.А„ Хижняк С.Н, Фильтры СВЧ на основе волноводно-диэлектрического резонатора с внешним воздействием // Изв. Вузов СССР. Сер. Радиоэлектроника. -1980. -Т. 23. - № 9. - С. 49 - 52.

22.3елингер Дж. Основы матричного анализа и синтеза применительно к электротехнике. Пер. с англ., под ред. Г.А. Ремеза. - М.: Сов. радио, 1970. - 240 с.

23.Ильченко М.Е. Характеристики твердотельных многорезонансных полосовых фильтров // Электрон, техника. Сер. Электроника СВЧ. - 1984. - Вып. 4. - с. 2226.

24.Ильченко М.Е., Малков Г.А., Мирских Г.А. Твердотельные СВЧ фильтры. -Киев: Техника, 1977. - 120 с.

25.Капилевич Б.Ю. Волноводные диэлектрические фильтры. - М.: Связь, 1980. -136 с.

26.Капилевич Б.Ю., Трубехин Е.Р. Аналитический синтез запредельно волноводно-диэлектрических фильтров // Радиотехника и электроника. - 1983. -Т. 28. -№ 12.-С2359-2365.

27 . Капилевич Б.Ю., Трубехин Е.Р. Волноводно-диэлектрические фильтрующие структуры. - М.: Радио и связь, 1990. - 272 е.: ил.

28.Керебева A.M.. Макарецкий Е.А. Исследование запредельных СВЧ - фильтров. // Радиофизика и квантовая электроника. - Тула, 1971. - С. 79 - 88.

29.Кириленко А.А., Рудь Л.А., Сенкевич С.А., Ткаченко В.И. Электродинамический синтез и анализ широкополосных волноводных фильтров на резонансных диафрагмах. // Радиоэлектроника. - 1997. - № 11. -С.54 - 62 (Известия высших учебных заведений).

30.Кириллов Л.Г. Двоекина Ю.Н. СВЧ устройства на запредельных волноводах // Зарубежн. электроника. -1974 - №3- С. 92 - 120.

31.Ковалев И.И. Пассивные и активные цепи СВЧ. - М.: Радио и связь, 1981, 200 е.: ил.

32.Кудряшов А.Н., Черешнев А.В. Минимизация погрешности измерения е в резонансном СВЧ-измерителе в методе индикации состояния по полю в резонаторе // Тезисы докладов П Всероссийской научно-технической конференции. Методы и средства измерения физических величин. Часть 1. -Нижний Новгород, 1997. - С. 31.

33.Кудряшов А.Н., Черешнев А.В., Покровская Л.Ю. Минимизация погрешностей измерения s и tgS в резонансном СВЧ-измерителе в методе индикации состояния по отраженной волне // Тезисы докладов П Всероссийской научно-технической конференции. Методы и средства измерения физических величин. Часть 1. - Нижний Новгород, 1997. - С. 33

34.Лебедев И.В. Гутцайт Э.М. Резонатор типа запредельного волновода// Радиотехника и электроника.- 1956.-Т. I. - № 10 - С. 1303.

35.Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. - М.: Высш. шк., 1970. - 440 е.: ил.

36.Маттей Д.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. - М.: Связь, 1971,493 с.

37.Микроэлекгронные устройства СВЧ / Н.Т. Бова, Ю.Г. Ефремов, В В. Конин и др. - Киев; Техника, 1984. - 184 с.

38.Никольский В.В. Теория электромагнитного поля. - М.: Высш. школа, 1961. -372 с.

39.Остапенко А.Г. Анализ и синтез линейных радиоэлектронных цепей с помощью графов. - М.: Радио и связь, 1985. - 280 с.

40.Покровский Ю.А. Взаимодействие плоских волн с плоскими системами. - Тула; ТПИ, 1982.-30 с.

41.Покровский Ю.А. Новый прототип фильтрующих и согласующих устройств СВЧ- и оптического диапазонов и точные методы его синтеза // Разраб. и исслед. гибрид, интегр. схем СВЧ и оптич. диапазонов. - Тула, ТулПИ, 1987. -с. 5-12.

42.Покровский Ю.А. Обобщенный элекгродинамический синтез радиооптических устройств с частотной и угловой избирательность, на основе нового прототипа // Разраб. и исслед. гибрид, интегр. схем СВЧ и оптич. диапазонов. - Тула, ТулПИ, 1987.-с. 21-29.

43.Покровский Ю.А., Афромеев В.И, Математические модели в инженерном анализе волноводно-диэлектрических структур с плоским слоем // Изв. Вузов СССР. Сер. Радиоэлектроника. - 1982. - Т. 35. - №3. - С. 58 -60.

44.Покровский Ю.А., Афромеев В.И. Волноводно-диэлектрические резонаторы с запредельными связями: Учебное пособие. - Тула, ТулПИ, 1987. - 72 с.

45.Покровский Ю.А., Киберев A.M. Запредельные устройства СВЧ //Вопр. Радиотехники. Тула, 1970. -С. 56 - 60.

46. Покровский Ю.А., Макарецкий Е.А., Покровская Л.Ю., Полынкин A.B. Обобщенный волновой синтез многозвенных структур с распределенными

параметрами на основе ВДСЗС-прототипа: Учебное пособие. - Тула, ТулГУ,

1996. - 84 с.

47.Покровский Ю.А., Паринский А.Я. Механизм передачи энергии через полноотражающие / запредельные / слои // Четвертая науч. - техн. Конф. Проф.-преподават. Состава. Секция радиотехники. Тез. докл. - Тула, 1967. - С. 3.

48.Покровский Ю.А., Полынкин A.B., Покровская Л.Ю., Черешнев A.B. Автоматизированное проектирование фильтрующих и согласующих СВЧ-устройсгв на основе ВДСЗС-протогипа: Учебное пособие. - Тула, ТулГУ,

1997. - 120 с.

49.Почерняев ВН. Ступенчатые переходы на частично заполненных прямоугольных волноводах. // Радиоэлектроника. - 1997. - № 3. - С.74 - 78 (Известия высших учебных заведений).

50.Репа Ф.М. Добротность запредельного резонатора с поперечным штырем прямоугольного сечения //Вестник. Киев. Политехи, ин-та. Радиотехника. -1982,-№19,- С. 33-34.

51.Рибле Н. Общий синтез четвертьволновых трансформаторов полного сопротивления // Вопр. радиолокац. техники. - 1957. - № 4 /40/. - С. 3 -14.

52.Рывкин A.A., Рыбкин А.З., Хренов Л.С. Справочник по математике. - М.: Высш. шк., 1987. - 480 с.

53.Семенихина Д.В., Возбуждение колебаний в СВЧ-резонаторе с распределенной нелинейной нагрузкой. // Радиоэлектроника. - 1998. - № 1. - С.27 - 32 (Известия высших учебных заведений).

54. Семин И. А. Точный расчет числа типов собственных колебаний прямоугольного полого резонатора // Радиотехника и электроника. - 1994. - № 1.-С. 1-5.

55.Силаев М.А., Брянцев С В. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ-устройств. - М.: Сов. радио, 1970. - 248 с.

56.Справочник по расчету и конструированию полосковых устройств / С.И. Бахарев, В.И. Вольман, Ю.Н. Ли, и др. / Под ред. В.И. Вольмана. - М.: Радио и связь, 1982. - 328 с.

57.Роудз Дж. Д. Теория электрических фильтров / Пер. с англ. В.И. Хижниченко. -М.: Сов. радио, 1980. - 210 с.

58.Зарубин М.П. Анализ интегральных СВЧ ППФ на основе нового прототипа. // Разработка элементов градиентной оптики и гибридных интегральных схем оптического и СВЧ-диапазонов. Сборник научных трудов. - Тула, 1979. - С. 6167.

59.Справочник по элементам полосковой техники / О.И. Мазепова, В.П. Мешанов, Н.И. Прохорода и др.; Под ред. А.Л. Фельдштейна. - М.: Связь, 1979. - 336 с.

60.Сравнение микрополосковых линий и волноводов, заполненных диэлектриком / Ю.З. Даюшевский, М.Н. Бергер, Л.М. Мартынов, Е.Р. Трубехин // Радиотехника. - 1982. - № 1. - С. 81 - 84.

61.Трубин A.A. Расчет фильтров на цилиндрических диэлектрических резонаторах в полосковой линии передачи // Радиоэлектроника. - 1998. - № 4. - С.14 - 19 (Известия высших учебных заведений).

62.Трубин A.A. Расчет характеристик полосно-заграждающих фильтров на диэлектрических резонаторах // Радиоэлектроника. - 1997. - № 9. - С.62 — 72 (Известия высших учебных заведений).

63.Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. - М.: Связь, 1971. -388 с.

64.Фельдштейи А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волновой техники. -М.: Сов. радио, 1967. - 652 с.

65.Фильтры и цепи СВЧ. Пер. с англ. Л.В. Алексеева, А.Е. Знаменского, B.C. Полякова. - М.: Связь, 1976, 248 с.

66.Халяпин Д.Б. Коаксиальные и полосковые фильтры сверхвысоких частот. - М.: Связь, 1969. - 64 е.: ил.

67.Хелзайн Дж. Пассивные и активные цепи СВЧ. - М.: Радио и связь, 1981, 200 е.: ил.

68.Херреро Д., Уиллонер Г. Синтез фильтров. - М.: Советское радио, 1971, 232 с.

69. Хотунцев Ю.Л. Полупроводниковые СВЧ устройства: (Анализ и синтез). - М.: Связь, 1978. - 256 е.: ил.

70.Черешнев А. В., Зуева И. В. Совершенствование математического аппарата САПР многозвенных фильтрующих и согласующих СВЧ-устройств на основе модифицированных рекуррентных формул // Тезисы докладов Всероссийской НТК "Новые информационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники". - Рязань, 1997. - С. 59-60.

71.Черешнев A.B. и др. Совершенствование физико-математического обеспечения вычислительных систем информационно-вычислительных комплексов СВЧ- и оптического приборостроения. // Сб. тезисов докладов XIY научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1997.

72.Черешнев A.B., Бедим A.B. Алгоритмы проектирования фильтрующих СВЧ-устройств // Сб. тезисов докладов XY научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1998.

73.Черешнев A.B., Бедим A.B. Итерационный синтез СВЧ-фильтров на основе нового прототипа. Тезисы докладов Всероссийской студенческой конференции "Гагаринекие чтения" - М.: МАТИ им. Циолковского, 1998.

74.Черешнев A.B., Бедим A.B. Пути повышения эффективности физико-математического обеспечения вычислительных систем информационно-вычислительных комплексов СВЧ приборостроения // Известия ТулГУ. Радиооптика и радиотехника СВЧ. - 1997. - вып.1. - С. 46 - 53.

75.Черешнев A.B., Бедим A.B. Физико-математические модели СВЧ-фильтров // Сб. тезисов докладов XY научной сессии, посвященной Дню Радио. Тула, 1998.

76.Шипачев B.C. Высшая математика: Учеб. для вузов / Под. ред. акад. А.Н. Тихонова. - М.: Высш. шк., 1990. - 479 е.: ил.

77.Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. - М.: Мир, 1982. - 238 с.

78.Brauer J.K., Scheibe E.R. Cutoff-coupled microwave filters // Proc. Nat. Electron. Conf. Chicago JU. - 1968. - v. 24 - № 1. - 3. 163 - 168.

79.Graven G. Waveguide bandpass filters using evanescent modes // Electronics letters. - 1966.-V. 2-P. 142-144.

80.Reed I. Low-Q Microwave Filters. "Proc. IRE", 1950, v. 38, № 7.

81.Richards P.G. Resistor-transmission line circuits // Proc. JPE. - 1948? - V/ 26? № 2. -P. 217-220.

82.Young L. Stepped-impedance Transformers and Filters Prototypes. "IRE Trans ", 1962, v. MTT-10,№>5.

83.Young L. The Quarter-wave Transformer Prototype Circuit. "IRE Trans.", 1960, v. MTT-8, № 5.