1 Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

2 Elementy bierne układów w.cz.prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Politechnika Warszawska Instytut Systemów Elektronicznych ul. Nowowiejska 15/19, Warszawa tel: (48-22) fax: (48-22) Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

3 Dopasowane obciążenia falowodoweProstokątny falowód metalowy Stratny materiał rezystywny Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

4 Dopasowane obciążenia wspólosiowePrzekroje osiowe dopasowanych obciążeń Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

5 Dopasowane obciążenia na liniach mikropaskowych- metalowy pasek Dielektryczny laminat - podłoże linii Warstwa rezystywna RS – rezystancja warstwowa Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

6 Dopasowane obciążenia MMUSProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

7 Planarne indukcyjności skupione i ich obwody zastępczel << λg/8 l << Metalowe paski na dielektrycznym podłożu Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

8 Indukcyjność drutu o przekroju kołowym:l – długość, d – średnica drutu Indukcyjność na jednostkę długości: 1 nH/mm !!! A dokładnie, dla drutu o przekroju kołowym: dla d = 17 μm, L = 0,94 nH/mm, dla d = 25 μm, L = 0,87 nH/mm, oraz dla d = 37 μm, L = 0,79 nH/mm. Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

9 Pojemności skupione i ich obwody zastępcze lProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

10 Layout Obwody zastępcze Rozłożone elementy reaktancyjne i ichProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

11 Szeregowe elementy reaktancyjne – linia szczelinowa i falowód koplanarnyObwody zastępcze Layout Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

12 Równoległe elementy reaktancyjne – falowód koplanarnyObwody zastępcze Layout Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

13 Metalowa przesłona indukcyjna – metalowy falowód prostokątnyPrzekrój poprzeczny falowodu w płaszczyźnie przesłony P-P P Obwód zastępczy Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

14 Metalowa przesłona pojemnościowa – metalowy falowód prostokątnyPrzekrój poprzeczny w płaszczyźnie Przesłony P-P P Obwód zstępczy Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

15 Metalowa śruba w metalowym falowodzie prostokątnymObwód zastępczy Przekrój wzdłuż falowodu, przechodzący przez oś śruby strojącej Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

16 Przejścia linia współosiowa – falowód prostokątnyPrzekrojee wzdłuż falowodów Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

17 Przejście linia współosiowa – linia mikropaskowaZłącza współosiowe Przekroje wzdłuż paska linii mikro- paskowej Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

18 Przejście linia wspólosiowa – linia szczelinowaProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

19 Przejście linia mikropaskowa – linia szczelinowaProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

20 Obszary zakreskowane - metalizacjaPrzejścia: linia mikropaskowa – falowód koplanarny linia współosiowa – falowód koplanarny linia szcelinowa – falowód koplanarny Obszary zakreskowane - metalizacja Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

21 Dzielnik mocy WilkinsonaPaski linii mikropaskowych Z0 2 Z0 Z0 R=2Z0 λ/4 Z0 Macierz rozproszenia idealnego dzielnika mocy Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

22 Transformator symetryzujacyLayout metalowych pasków na dielektrycznym podłożu Obwód zastępczy Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

23 Sprzęgacz kierunkowy sprzężenie kierunkowość izolacjaProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

24 Macierz rozproszenia sprzęgacza kierunkowegoZ definicji: Z odwracalności: Z symetrii: Z bezstratności: SS*T = I Macierz jednostkowa Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

25 a) wszystkie cztery wrota sprzęgacza kierunkowego są dopasowane, b) przesunięcie fazy sygnałów wyjściowych sprzęgacza wynosi 900, c) parametry α i β spełniają równanie: co oznacza, że macierz rozproszenia sprzęgacza posiada tylko jeden wyraz niezależny, np. α, d) każda z linii transmisyjnych i może być użyta jako linia główna, jako linia pobudzana. Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

26 Sprzęgacze kierunkowe – falowód metalowyWidoki perspektywiczne sprzęgaczy Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

27 Sprzęgacze kierunkowe – falowód prostokątnyProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

28 Przekroje poprzeczne linii sprzężonychProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

29 Sprzężone linie transmisyjne Pobudzane „parzyście”pobudzane „nieparzyście” Superpozycja parzystego i nieparzystego pobudzenia sprzężonych linii transmisyjnych Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

30 Rozkład pola EM a) pobudzenie symetryczne b) pobudzenie niesymetryczne- „parzyste” Pobudzenie niesymetryczne - „nieparzyste” Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

31 Wirtualne pojedyńcze linie transmisyjneRozkład pola EM w pojedyńczej linii transmisyjnej a) pobudzenie parzyste b) pobudzenie nieparzyste Parzyste Nieparzyste Wirtualne pojedyńcze linie transmisyjne Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

32 Parametry rozproszeniaGdy Parametry rozproszenia Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

33 Na częstotliwości, dla której θ = 900, czyli l = λg/4l – długośc obszaru sprzężęnia linii Sprzężenie sprzęgacza: Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

34 Sprzęgacz kierunkowy Lange’aLayout metalowych pasków linii mikropaskowych Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

35 Falowodowe „magiczne T”Widok perspektywiczny Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

36 Symetria: Macierz rozproszenia magicznego T - idealnego Odwracalność:Bezstratność: S S*T = I Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

37 Pierścień hybrydowy Macierz S pierścienia idealnego Layout metalowychpasków linii mikro- paskowych Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

38 Gałęziowy sprzęgacz kierunkowyMacierz S sprzęgacza idealnego Layout metalowych pasków linii mikropaskowych Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

39 Sprzęgacz kierunkowy linia szczelinowa/linia mikropaskowaLayout metalowych pasków linii sprzęgacza Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

40 Magiczne T linia szczelinowa/falowód koplanarnyMetalizacja Layout planarnego magicznego T Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

41 Rozgałęzienie hybrydowe 3 dB/1800 wersje z elementami skupionymiProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

42 Rozgałęzienie hybrydowe 3 dB/900 z elementami o parametrach skupionychProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

43 Odbiciowy, jednobitowy cyfrowy przesuwnik fazyŹródło sygnału We Wy Para linii transmisyjnych obciążonych regulowanymi zwarciami (o zmienianej długości) Obciążenia Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

44 Θ – kąt fazowy współczynników odbicia regulowanych zwarcProf. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

45 Cyfrowy regulowany tłumikprzesuwnik fazy Źródło sygnału - wejście Obciążenia - wyjścia Prof. dr hab. Janusz A. Dobrowolski Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska