Аналіз розподілених двошарових компонентів у тришаровій планарній структурі

Анотація

Удосконалено та побудовано алгоритми для аналізу двошарових розподілених неоднорідностей у вигляді індуктивного відрізка мікросмужкової лінії передачі та Н-подібного щілинного резонатору із поперечним розташуванням гантелей у її заземлюючій площині методом поперечного резонансу. Згідно з методом, елементи матриці розсіювання на симетричній неоднорідності розраховуються з рішень двох крайових задач для резонатора з граничними умовами у вигляді електричної і магнітної стінки на поздовжніх границях резонатора щодо його розміру або резонансної частоти. Даний метод враховує взаємодію компонентів, що складають неоднорідність, оскільки базується на розв’язанні крайових задач для мікросмужкового резонатору, що містить в собі розподілену двошаророву неоднорідність цілком. Алгебраізація крайових задач виконується за допомогою базисних функцій хвилевідного типу, за якими розкладається поле на апертурі щілинного резонатора складної форми, і векторних потенціалів (електричного і магнітного) для щільності струму в неоднорідній смужковій лінії. Для опису щільності струмів в смужковому резонаторі використовується тригонометричний базис, на основі якого будуються двовимірні власні функції векторних потенціалів для щільності струму. Результати чисельних розрахунків показали, що внесок електричного векторного потенціалу для щільності струму в значення резонансної частоти в числовому виразі складає близько 2 % щодо середньої частоти діапазону. Тому для оптимізації часу, що витрачається на розрахунок однієї частотної точки, для опису щільності струму в смужковій лінії достатньо використовувати тільки магнітний векторний потенціал. Крім того, для істотного скорочення часу, що витрачається на розрахунок елементів матриці розсіювання для однієї частотної точки, використовується апроксимація кривих спектра власних частот резонатора раціональної функції у вигляді зворотного полінома порядку m. За результатами аналізу розглянута неоднорідність є багатофункціональним приладом, що має характеристики розсіювання, що містять одночасно смуги пропускання та запирання сигналу. При цьому неоднорідність забезпечує широкосмугове (до 40 %) запирання із двочастотною характеристикою резонансного відбиття сигналу, а також формує або один широкосмуговий (до 10 %) смуго-пропускний фільтр, або два вузькосмугових (близько 3 %) смуго-пропускних фільтри.