DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2019.24.4.187468
Зображення обкладинки

Перелаштовуваний резонатор, як кінцеве навантаження мікросмужкової лінії

Anton O. Voloshyn, Artem S. Chernov, Irina P. Holubeva, Victor A. Kazmirenko, Yuriy Vasylovych Prokopenko

Анотація


Досліджено мікросмужковий резонатор, в якому перелаштування частоти здійснюється за рахунок мікропереміщення сигнального електрода над підкладкою. Досліджений резонатор може бути використано, як компонент перелаштовуваного антенного елемента, у разі його включення як кінцевого навантаження лінії. Показано, що ефективна діелектрична проникність, яка визначає резонансну частоту, суттєво зменшується в результаті переміщення сигнального електроду на відстань у декілька відсотків від товщини підкладки. Встановлено, що діапазон зміни та чутливість перелаштування резонансної частоти можна збільшити шляхом підвищення діелектричної проникності та зменшення висоти підкладки мікросмужкової лінії. Запропоновано еквівалентну схему мікросмужкового резонатора як елемента перелаштованої антени. Використання еквівалентної схеми дозволяє спростити процес проектування антенного елемента та оптимізувати його характеристики.


Ключові слова


мікросмужковий резонатор; ефективна діелектрична проникність; мікромеханічне перелаштування; еквівалентна схема

Повний текст:

PDF

Перелік посилань для Cited-By Linking


K. C. Gupta and Garg Ramesh, Microstrip lines and slotlines. Norwood, MA, USA: Artech House, Inc., 1996, 547 p.

J. R. James and P. S. Hall Handbook of microstrip antennas. England: Short Run Press Ltd., 1989, 1312 p.

D. L. Sengupta, "Resonant frequency of a tunable rectangular patch antenna," Electron. Lett., vol. 20, pp. 614-615, 1984. DOI: 10.1049/el:19840423

P. Bhartia and I. Bahl, "A frequency agile microstrip antenna", in Proc. of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, Albuquerque, NM, USA, 1982, pp. 304-307.

A. S. Daryoush, K. Bontzos and P. R. Hercsfeld, "Optically tuned patch antenna for phased array applications," in 1986 Antennas and Propagation Society International Symposium, pp. 361-364, 1986. DOI: 10.1109/APS.1986.1149762

Farhan Abdul Ghaffar, Mohammad Vaseem, Langis Roy and Atif Shamim, "Theroratical Study of Fully Printed Magnetically Tunable Reconfigurable Patch Antenna," in Proc. of Indian Conference on Antennas and Propogation (InCAP), 2018. DOI: 10.1109/INCAP.2018.8770725

J. S. Dahele and K. F. Lee, "Theory and experiment on microstrip antennas with airgaps", IEE Proceedings H - Microwaves, Antennas and Propagation, vol. 132, no. 7, pp. 455-460, 1985. DOI: 10.1049/ip-h-2.1985.0081

E. A. Tsyba, Irina P. Golubeva, Victor A. Kazmirenko, Yuriy V. Prokopenko, Complex effective dielectric permittivity of micromechanically tunable microstrip lines," Radioelectronics and Communications Systems, vol. 61, no. 2, с. 96-106, 2018. DOI: 10.3103/S0735272718020048

Y. Poplavko, Y. Prokopenko, V.Pashkov, V. Molchanov, I. Golubeva, V. Kazmirenko, D. Smigin, "Low loss microwave piezo-tunable devices," Proc. of the 36th European Microwave Conference, Manchester, 10-15 Sept. 2006, pp.657-660. DOI: 10.1109/EUMC.2006.281496

M. C. Tellers, J. S. Pulskamp, S. S. Bedair, at all, “Piezoelectric actuator array for motion-enabled reconfigurable RF circuits,” in Proc. of 18th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS), pp. 819-822, 2015. DOI: 10.1109/TRANSDUCERS.2015.7181049

Serhienko, P. Y., Prokopenko, Y. V. and Poplavko, Y. M. “Microwave microstrip resonators tuning without quality factor deterioration”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, no. 56, pp. 75-87, 2014. DOI: 10.20535/RADAP.2014.56.75-87.

C. A. Balanis, Modern Antenna Handbook. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2008, 1680 p. ISBN: 978-0-470-03634-1

M. Rammal, L. Huitema, A. Crunteanu, at all, “BST thin film capacitors integrated within a frequency tunable antenna,” in Proc. of 2016 International Workshop on Antenna Technology (iWAT), pp. 44–47, 2016. DOI: 10.1109/IWAT.2016.7434796

I. V. Zavislyaka, M. A. Popova, E. D. Solovyovab, at all, “Dielectric-ferrite film heterostructures for magnetic field controlled resonance microwave components”, Materials Science and Engineering, B vol. 197, pp. 36-42, July 2015. DOI: 10.1016/j.mseb.2015.03.008

I. Golubeva, V. Kazmirenko, P. Sergienko, Yu. Prokopenko "Effective permittivity in tunable microstrip and coplanar lines," Proceedings of the XXXII International Scientific Conference “Electronics and nanotechnology”, April 10-12, Kyiv, 2012, pp. 69-70.

Yu. V. Prokopenko, " Predely upravlyayemosti dielektricheskoy neodnorodnosti, raspolozhennoy mezhdu metallicheskimi ploskostyami [Limits of controllability of dielectric heterogeneity located between metal planes]," Technology and design in electronic equipment, no. 6, с. 16-20, 2012

H. Pues and A. Van de Capelle, "Accurate transmission-line model for the rectangular microstrip antenna," IEE Proceedings H - Microwaves, Antennas and Propagation, vol. 131, no. 6, pp. 334-340, 1984. DOI: 10.1049/ip-h-1.1984.0071

A. D. Hrihorev, Elektrodinamika i tekhnika SVCH [Electrodynamics and microwave technology]. Moskow: Vysshaia shkola, 1990.

K. Hupta, R. Hardzh and R. Chadkha, Mashinnoye proyektirovaniye SVCH ustroystv [Machine design of microwave devices]. Moscow, Russia: Radio and communications, 1987, 432 p.


Перелік посилань


  1. K. C. Gupta and Garg Ramesh, Microstrip lines and slotlines. Norwood, MA, USA: Artech House, Inc., 1996, 547 p.
  2. J. R. James and P. S. Hall Handbook of microstrip antennas. England: Short Run Press Ltd., 1989, 1312 p.
  3. D. L. Sengupta, "Resonant frequency of a tunable rectangular patch antenna," Electron. Lett., vol. 20, pp. 614-615, 1984. DOI: 10.1049/el:19840423
  4. P. Bhartia and I. Bahl, "A frequency agile microstrip antenna", in Proc. of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, Albuquerque, NM, USA, 1982, pp. 304-307. DOI: 10.1109/APS.1982.1148900
  5. A. S. Daryoush, K. Bontzos and P. R. Hercsfeld, "Optically tuned patch antenna for phased array applications," in 1986 Antennas and Propagation Society International Symposium, pp. 361-364, 1986. DOI: 10.1109/APS.1986.1149762
  6. Farhan Abdul Ghaffar, Mohammad Vaseem, Langis Roy and Atif Shamim, "Theroratical Study of Fully Printed Magnetically Tunable Reconfigurable Patch Antenna," in Proc. of Indian Conference on Antennas and Propogation (InCAP), 2018. DOI: 10.1109/INCAP.2018.8770725
  7. J. S. Dahele and K. F. Lee, "Theory and experiment on microstrip antennas with airgaps", IEE Proceedings H - Microwaves, Antennas and Propagation, vol. 132, no. 7, pp. 455-460, 1985. DOI: 10.1049/ip-h-2.1985.0081
  8. E. A. Tsyba, Irina P. Golubeva, Victor A. Kazmirenko, Yuriy V. Prokopenko, Complex effective dielectric permittivity of micromechanically tunable microstrip lines," Radioelectronics and Communications Systems, vol. 61, no. 2, с. 96-106, 2018. DOI: 10.3103/S0735272718020048
  9. Y. Poplavko, Y. Prokopenko, V.Pashkov, V. Molchanov, I. Golubeva, V. Kazmirenko, D. Smigin, "Low loss microwave piezo-tunable devices," Proc. of the 36th European Microwave Conference, Manchester, 10-15 Sept. 2006, pp.657-660. DOI: 10.1109/EUMC.2006.281496
  10. M. C. Tellers, J. S. Pulskamp, S. S. Bedair, at all, “Piezoelectric actuator array for motion-enabled reconfigurable RF circuits,” in Proc. of 18th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (TRANSDUCERS), pp. 819-822, 2015. DOI: 10.1109/TRANSDUCERS.2015.7181049
  11. Serhienko, P. Y., Prokopenko, Y. V. and Poplavko, Y. M. “Microwave microstrip resonators tuning without quality factor deterioration”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, no. 56, pp. 75-87, 2014. URL: http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/777 DOI: 10.20535/RADAP.2014.56.75-87.
  12. C. A. Balanis, Modern Antenna Handbook. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2008, 1680 p. ISBN: 978-0-470-03634-1
  13. M. Rammal, L. Huitema, A. Crunteanu, at all, “BST thin film capacitors integrated within a frequency tunable antenna,” in Proc. of 2016 International Workshop on Antenna Technology (iWAT), pp. 44–47, 2016. DOI: 10.1109/IWAT.2016.7434796
  14. I. V. Zavislyaka, M. A. Popova, E. D. Solovyovab, at all, “Dielectric-ferrite film heterostructures for magnetic field controlled resonance microwave components”, Materials Science and Engineering, B vol. 197, pp. 36-42, July 2015. DOI: 10.1016/j.mseb.2015.03.008
  15. I. Golubeva, V. Kazmirenko, P. Sergienko, Yu. Prokopenko "Effective permittivity in tunable microstrip and coplanar lines," Proceedings of the XXXII International Scientific Conference “Electronics and nanotechnology”, April 10-12, Kyiv, 2012, pp. 69-70.
  16. Yu. V. Prokopenko, " Predely upravlyayemosti dielektricheskoy neodnorodnosti, raspolozhennoy mezhdu metallicheskimi ploskostyami [Limits of controllability of dielectric heterogeneity located between metal planes]," Technology and design in electronic equipment, no. 6, с. 16-20, 2012
  17. H. Pues and A. Van de Capelle, "Accurate transmission-line model for the rectangular microstrip antenna," IEE Proceedings H - Microwaves, Antennas and Propagation, vol. 131, no. 6, pp. 334-340, 1984. DOI: 10.1049/ip-h-1.1984.0071
  18. A. D. Hrihorev, Elektrodinamika i tekhnika SVCH [Electrodynamics and microwave technology]. Moskow: Vysshaia shkola, 1990.
  19. K. Hupta, R. Hardzh and R. Chadkha, Mashinnoye proyektirovaniye SVCH ustroystv [Machine design of microwave devices]. Moscow, Russia: Radio and communications, 1987, 432 p.






Copyright (c) 2019 Волошин А. О., Чернов А. С., Голубєва І. П., Казміренко В. А., Прокопенко Ю. В.

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN: 2523-4447
e-ISSN: 2523-4455