Выбор типа полосковой линии

Таблица 1

Для нас оптимальным вариантом является микрополосковая линия (МПЛ), так как она обладает наименьшими габаритами, весом и не вызывает конструктивных трудностей.

Выбор материала подложки

Для МПЛ требуется материал, обладающий высоким ε (порядка 9.5), малыми потерями, постоянством ε в широком диапазоне частот (т.е. малым количеством примесей), малой пористостью, высокой теплопроводностью, низкой стоимостью.

В МПЛ, используемых в гибридных интегральных схемах (ИС), находят применение такие материалы, как керамика, сапфир, ситалл. Основой керамики является окись алюминия Al₂O₃. Высокоглиноземистая керамика является сравнительно недорогим материалом, имеет низкие потери, высокую диэлектрическую проницаемость, малые температурные изменения электрических параметров.

Таблица 2

Материал подложки	ε	tg δ	Теплопроводность,
Поликор 99,8% Al2O3	9,8	1*	0,06 – 0,09

Для нашей схемы мы выбираем поликор 99,8% Al₂O₃, так как он имеет высокую диэлектрическую проницаемость, низкие потери, и сравнительно не дорогой.

1.7 Выбор материал проводников

Материал проводников в МПЛ должен иметь высокую электропроводность, малую величину температурного коэффициента сопротивления, хорошую адгезию к подложке, хорошую растворимость в химическом травителе, легко осаждаться при вакуумном напылении или нанесении гальваническим методом.

Таблица 3

Металл	Ag	Cu	W	Mn	Rt	Cr	Ta	Au
Объемная проводимость,	6,17	5,8	1,78	1,76	0,91	0,77	0,64	4,1
Нормированная толщина скин-слоя , мкм	2,03	2,09	3,76	3,8	5,2	5,75	6,26	2,19

Исходя из требований проводимости и дешевизны выбираем Cu.

Электрический и конструктивный расчет

Расчёт основной МПЛ

Волновое сопротивление выбираем 50 Ом. Толщину подложки выберем стандартную 1 мм. Исходя из выбранных величин и свойств материала подложки определим ширину металлической полоски:

Поскольку А>1.52 то, учтя h=1 мм, ширину полоски определим по формуле

мм

Найдём критическую частоту

ГГц

Определим потери в МПЛ. Потери в МПЛ складываются из потерь в диэлектрике, потерь в проводнике и потерь на излучение. Потерями на излучение мы пренебрегаем поскольку они незначительны.

Определим размеры корпуса МПЛ

Ширину экрана a при малой толщине полоски рекомендуется выбрать больше 4∙W. Для рассчитанной МПЛ а можно выбрать равным 4 мм. Относительное расстояние между экраном и полоской ( b - h )/ h берут равным 10. Отсюда b =9 мм.