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Microstriscia Introduzione Struttura della microstriscia Equazioni di analisi Dispersione Modi di ordine superiore Equazioni di sintesi Perdite.

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Presentazione sul tema: "Microstriscia Introduzione Struttura della microstriscia Equazioni di analisi Dispersione Modi di ordine superiore Equazioni di sintesi Perdite."— Transcript della presentazione:

1 Microstriscia Introduzione Struttura della microstriscia Equazioni di analisi Dispersione Modi di ordine superiore Equazioni di sintesi Perdite

2 Introduzione Linee a microstriscia (90% dei circuiti planari) Circuiti ibridi (MIC) Circuiti monolitici (MMIC)

3 Circuito ibrido (DRO)

4 Circuito monolitico (amplificatore a due stadi)

5 microstriscia Linea a microstriscia

6 Modo quasi TEM Questa approssimazione è valida finché la lunghezza d'onda del campo guidato è maggiore dello spessore del dielettrico e della larghezza della striscia. In particolare, con permittività relative ( r ) comprese tra 2 e 13, con spessori del dielettrico (h) tipicamente compresi tra 0.1 e 1 mm e larghezze della striscia (w) comprese tra 0.1 e 5 mm questo limite varia tra qualche GHz e GHz.

7 Substrati materiale finitura sup. ( m) 10 4.tan (10 GHz) r cond. termica (W/cm 2 /°C) Allumina 99.5 % Allumina 96 % Allumina 85 % Zaffiro Vetro Poliolefina Duroid (Roger) Quarzo Berillio GaAs (alta-res) Silicio(alta-res) Aria (secca) tan = /

8 Striscia superiore Conduttori Materiali resistivi (nichel cromo, tantalio) Materiali dielettrici (biossido di silicio, ossido di alluminio )

9 Conduttori materiale conducibilità [S/m] profondità di penetrazione ad 1 GHz [ m] coeff. di espansione termica [K -1 ] Oro Argento Rame Cromo Platino I materiali conduttori vengono depositati sul substrato dielettrico fino a raggiungere spessori pari a circa 4 volte la profondità di penetrazione alla più bassa frequenza di lavoro

10 Equazioni di analisi w eff r w 0 eff ( r +1)/2

11 Trasformazione conforme

12 Formule di Hammerstad Per W/h < 1 Per W/h > 1

13 Larghezza equivalente Per W/h > 1/(2 ) Per W/h < 1/(2 )

14 Impedenza caratteristica (t=0)

15 Dispersione G = Z 0 Getsinger Mehran e Kompa f f w

16 Andamento Z 0 – freq. r = 10.1

17 Costante di fase

18 Modi di ordine superiore

19 Equazioni di sintesi Per W/h < 2 Per W/h > 2

20 Perdite nei conduttori Perdite nei dielettrici Per W/h < 1 Per W/h > 1

21 Perdite nel dielettrico

22 Massima potenza trasportabile Sebbene le microstrisce siano principalmente applicate in sistemi di bassa potenza, esse sono in grado di trasportare potenze medie fino ad alcuni kiloWatt. Il limite superiore alla potenza media è fissato essenzialmente dalla conducibilità termica del substrato che determina quanto rapidamente può essere rimosso il calore generato. La potenza di picco trasportabile è invece limitata dalla rigidità dielettrica il cui valore è di circa V/m per l'aria mentre cresce nei dielettrici (allumina: V/m).


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