Сокращения

Загрузка...





НазваниеСокращения
страница1/15
Дата публикации10.11.2013
Размер0.71 Mb.
ТипДокументы
top-bal.ru > Физика > Документы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


Аннотация 3

Сокращения 4

Введение 5

ГЛАВА 1. Типы передающей линии, используемые для построения фильтров, материалы подложки передающей линии, типы фильтровой структуры 10

1.1 Типы передающей линии 10

1.2 Материалы подложки 12

1.3 Выбор типа фильтровой структуры 14

1.4 Выбор типа соединительного перехода. 17

ГЛАВА 2. Принципы интегральной схемотехники СВЧ цепей 21

ГЛАВА 3 Интегральная схемотехника МПФ. 26

3.2 Структурный синтез базовых элементов 28

3.3 Механизм и условия формирования частотных характеристик решетчатой секции 32

3.4 Структуры и практическая реализация высокоизбирательных МПФ 35

Глава 4.Технология изготовления интегральных схем. 40

^ Глава 5. Расчет микрополоскового фильтра на основе встречных шпилечных резонаторах. 46

Глава 6. Моделирование МПФ с помощью программной среды AWR Design Environment (Microwave Office). 49

6.1 AWR Design Environment (Microwave Office). 49

6.2 Моделирование фильтра в MWO 52

^ Глава 7. Охрана труда. 59

7.1 Оценка возможных опасных и вредных производственных факторов. 59

7.2 Обеспечение безопасности и охраны труда на предприятиях. 61

7.3 Обеспечение благоприятных санитарно-гигиенических условий труда на рабочем месте. 65

7.4 Инженерный расчет экранировки экспериментальной установки. 68

^ Глава 8. Экологическая часть. 71

Влияние на организм сверхвысокочастотного электромагнитного поля (СВЧ-поля). 71

Экономическая часть 80

Заключение. Основные выводы 81

Список литературы 82



Аннотация


Дипломный проект посвящен исследованию микрополоскового фильтра на встречных шпилечных резонаторах, выполненного на подложке из фторопласта (Ф4) с габаритными размерами 12,7х30,5, работающего в диапазоне частот 3,7 – 4,2 ГГц.

В специальной части диплома проанализированы линии передачи, используемые для изготовления фильтров, рассмотрены материалы подложек и типы фильтровых структур.

Конструктивно-технологическая часть работы посвящена интегральной схемотехнике микрополосковых фильтров и технологии их производства в составе интегральных схем СВЧ.

Проведено компьютерное моделирование проектируемого фильтра с помощью программы AWR Design Environment (Microwave Office). Результаты моделирования получены в виде частотных зависимостей комплексного коэффициента передачи (S21) и КСВН (S11).

В экономической части дан расчет себестоимости исследуемого фильтра, также рассмотрены вопросы охраны труда и экологии.

В заключении сделаны выводы по дипломному проекту и соответствии полученных результатов техническому заданию.

Сокращения



АП – автоматизированное проектирование

ГИС – гибридная интегральная схема

ИС – интегральная схема

КВЧ – крайне высокие частоты

ЛП – линия передач

МИС – монолитная интегральная схема

МПФ – микрополосковый фильтр

ОИС – объемная интегральная схема

ПАВ – поверхностные акустические волны

ППЭ – плотность потока энергии

САПР – систем автоматизированного проектирования

СВЧ – сверхвысокие частоты

УВЧ – ультравысокие частоты


Введение


Микроэлектроника СВЧ получила интенсивное развитие, несмотря на большие трудности создания твердотельных СВЧ приборов, примерно во второй половине XX века. При исследовании и проектировании микроэлектронных устройств СВЧ нужно принимать во внимание очень многие факторы, ограничение очень небольшими размерами узлов, сосредоточением полей высоких частот в малых объемах, присутствием цепей паразитной связи, взаимодействием находящихся в непосредственной близости элементов структуры, проблемами отвода тепла, строгие запросы к точности изготовления и однородности материалов. Основным методом работы при проведении расчёта характеристик микрополосковых фильтров СВЧ, как и многих других исследовательских работ в области СВЧ электроники, является моделирование. Различают физическое и математическое моделирование. При физическом моделировании создаётся макет исследуемого устройства и подготавливается измерительная установка, включающая контрольно-измерительную аппаратуру (осциллографы, вольтметры и т.д.) и источники внешних воздействий (генераторы). Это моделирование представляет собой процедуру, включающую проверку принципа действия устройства, снятие экспериментальных зависимостей выходных параметров при различных внешних воздействиях и наборах значений внутренних параметров устройства, анализ экспериментальных результатов. Достоинством физического моделирования является высокая достоверность, так как используются реальные компоненты, и имеется возможность проводить исследования в реальных внешних условиях. Однако это требует больших затрат и не позволяет получить полную информацию о поведении объекта из–за ограниченного доступа к элементам моделируемого объекта. Например, нельзя измерить потенциалы внутри интегральной схемы.

В настоящее время широкое распространение получило математическое моделирование, при котором исследование проводится на математической модели, представляющей собой систему дифференциальных и алгебраических уравнений, таблицу или какое-либо другое описание исследуемого объекта.

Очень эффективным является моделирование на ЭВМ с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР). Применение САПР даёт возможность отказаться от разработки оригинальных программ для моделирования конкретных устройств и значительно сократить затраты на постановку машинного эксперимента. САПР позволяют моделировать устройства на уровне структурных, функциональных и принципиальных схем. Независимо от формы представления объекта моделирование в самой САПР проводится путём решения системы уравнений математического моделирования объекта, которая автоматически строится по описанию объекта на входном языке САПР. Обычно в САПР имеются средства, позволяющие задавать различные входные сигналы и наблюдать сигналы в различных точках объекта, в том числе и в точках, к которым нет доступа при натурном моделировании.

САПР – это организационно – техническая система, представляющая собой комплекс средств автоматизированного проектирования (АП), связанный с подразделениями проектной организации и выполняющий АП. Автоматизированным называется проектирование, осуществляемое ЭВМ при участии человека.

САПР можно представить как программную систему, которая по входному описанию автоматически строит математическую модель объекта, используя определённый набор моделей компонентов, а затем автоматически решает полученную систему уравнений. Всякая математическая модель описывается набором параметров, численные значения которых определяют характеристики конкретного объекта. Основными характеристиками математической модели являются точность, вычислительные затраты (затраты памяти и машинного времени на расчёт) и количество параметров. Точность характеризует степень соответствия выходных параметров, рассчитанных по модели, параметрам реального объекта. Точность зависит от погрешности определения параметров модели. При постановке машинного эксперимента одной из основных задач является выбор моделей, обеспечивающих требуемую точность при минимальных вычислительных затратах и количестве параметров.

Математические модели, используемые в САПР, строятся на базе элементарных математических моделей, описывающих компоненты и источники внешних сигналов. К математическим моделям компонентов относятся математические модели фильтров, конденсаторов, диодов, транзисторов и других компонентов. Математические модели источников сигналов – модели различных источников тока и напряжения, используемые в качестве внешних сигналов (прямоугольный импульс, гармонический сигнал и т.д.).

Следует отметить, что подход, при котором волно­вые и конструктивно-технологические особенности интегральных ЛП рассматриваются как дополнительные степени свободы в совершенс­твовании микроэлектронных СВЧ цепей, привел к разработке принци­пиально новых элементов и высокоэффективных устройств на их осно­ве. Это создание трехмерных (объемных) ИС на основе комбинации различных типов интегральных ЛП (микрополосковых, копланарных, щелевых, диэлектрических и их модификаций). Использование нерегу­лярно-включенных линий в многослойных структурах с сильной элект­ромагнитной связью, формирование структур с несколькими путями передачи энергии, создание СВЧ цепей, принцип действия которых основан на эффекте неравенства фазовых скоростей нормальных волн в многопроводных системах связанных линий с неоднородным магнитодиэлектриком, а также использование волн высших типов.

Одной из актуальных сторон научно-технического прогресса является увеличение насыщенности наземных и летательных транспортных средств и аппаратов современными радиолокационными и связными устройствами [1]. Исходя из особенностей применения, к числу основных требований, предъявляемых к этим устройствам, относятся малые массогабаритные характеристики, которые входят в состав обязательных требований к современной специальной аппаратуре и часто определяют принципиальную возможность ее размещения на объекте.

Учитывая постоянно растущие требования к качеству создаваемых приемных устройств, принципиально важным является выбор конструктивно-технологических методов изготовления аппаратуры, который, в свою очередь определяется свойствами и характеристиками применяемых в ней узлов и элементов.

Проектирование и исследование высокоизбирательных микрополосковых фильтров (МПФ) является важным циклом разработки устройств интегральной СВЧ электроники. Эти фильтры являются базовыми элементами гибридных (ГИС), монолитных (МИС) и объемных (ОИС) интегральных схем [2], что определяется компактностью их структур, высокой предельной частотной избирательностью и электромагнитной совместимостью со смежно расположенными на подложке элементами ИС. Они находят широкое применение в различных системах радиосвязи УВЧ, СВЧ, и КВЧ диапазонов в качестве входных и выходных фильтров приемно-передающей аппаратуры, диплексеров, фильтров преобразователей и умножителей частоты [3].

Одним из ключевых элементов многофункциональных приемных устройств, определяющих его массогабаритные характеристики (особенно в дециметровом диапазоне длин волн) являются полосно-пропускающие высокодобротные микрополосковые СВЧ фильтры . Их разработка и совершенствование конструкции является актуальной проблемой. За десятилетия работы предложен широкий спектр такого рода устройств – от коаксиальных воздушных фильтров до фильтров на ПАВ и на диэлектрических резонаторах. В связи с массовым применением в современных приемных устройствах технологий гибридных и монолитных интегральных схем, характеризующихся, в частности, малыми размерами и особенно высотой реализуемых функциональных устройств, актуальной является задача создания фильтров, оптимизированных по критерию миниатюрности, изготовленными по планарной технологии [4].

Принцип работы объемно-полосковых фильтров заключается в том, что итоговая характеристика фильтра образуется при совместном участии как собственно фильтрующей тонкопленочной встречно-шпилечной структуры, так и корпуса, верхняя крышка которого находится настолько близко от поверхности полосковой структуры, что внутренний объем начинает принимать самое непосредственное участие в формировании амплитудно-частотной характеристики. В результате совместного действия перечисленных факторов, получается эффективная по электрическим параметрам и очень компактная (особенно по высоте) электрогерметичная конструкция, технологически хорошо совместимая с устройствами современной твердотельной электроники [5].

Состояние вопроса.

  • освоить методику автоматизированного проектирования МПФ, включая решение задач аппроксимации, структурного (топологического) и параметрического синтеза;

  • исследовать взаимосвязь между электрическими параметрами МПФ и топологическими размерами его структуры; определить влияние технологического разброса параметров элементов синтезированного МПФ на его электрические параметры;

  • определить предельно достижимые параметры синтезированного МПФ с учетом технологических ограничений его изготовления.

Постановка задачи.

Задача дипломного проекта состоит в исследовании микрополоскового фильтра на встречных шпилечных резонаторах в рабочем диапазоне частот 3,7-4,2 ГГц. Для расчета разработана схема микрополоскового фильтра в программе AWR Design Environment (Microwave Office).
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Сокращения iconПриказ № от «31» 08 2011г. Основная образовательная программа муниципального...
Используемые понятия, обозначения и сокращения в Основной образовательной программе начального общего образования моу сош №18

Сокращения iconМониторинг центральных сми по пенсионной и социальной тематике 25 июня 2013 года
Минфин предлагает балансировать бюджет в 2014-2016 гг за счет сокращения трансферта пфр, госзакупок и переноса расходов на гпв

Сокращения iconК проекту профессионального стандарта «химик» москва ● 2013 содержание сокращения 3 введение 4
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «национальный исследовательский...

Сокращения iconПрограмма курса алгебры 8 класса по теме №1
Предполагается, что к началу изучения главы 1 учащиеся уже в достаточной степени овладели навыками сокращения алгебраических дробей,...

Сокращения iconМатериалы дальневосточной секции конференции
Пагуошский комитет продолжает оставаться одной из ведущих научных неправительственных организаций России по вопросам сокращения и...

Сокращения iconПояснительная записка Условные обозначения, сокращения
Организация деятельности взрослых и детей по реализации и освоению основной общеобразовательной программы дошкольного образования...

Сокращения iconПояснительная записка Условные обозначения, сокращения
Организация деятельности взрослых и детей по реализации и освоению основной общеобразовательной программы дошкольного образования...

Сокращения iconСоюзные барьеры Юристы считают, что работа таможни приносит все больше проблем бизнесу
Власти РФ рассматривают различные варианты компенсации возможных потерь отечественных свиноводов, которые они могут понести из-за...

Сокращения iconПросим представлять материалы в следующем виде
Лько черно-белые, с обязательной копией изображения в отдельном файле (в формате bmp, jpg); каждый рисунок должен иметь объяснения...

Сокращения iconДругая вера («повесть временных лет») Письма Веры Буниной к Вере...
«Русской Мысли». Теперь, с любезного разрешения Л. Ф. Зурова, в архиве которого находятся их подлинники, предлагаются здесь письма...



Школьные материалы
Загрузка...


При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
top-bal.ru

Поиск