МІНІСТЕСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний університет «Львівська політехніка» ІТРЕ Кафедра електронних приладів Лабораторна робота №1 з курсу «прилади та техніка НВЧ» на тему «Визначення хвильового опору відкритої мікросмужкової НВЧ лінії передачі»  Мета роботи: провести аналіз пасивних елементів НВЧ кіл та розраховувати хвильовий опір і геометричні параметри мікросмужкової НВЧ ліній передачі у програмі AppCAD виробництва Agilent Technologies. Короткі теоретичні відомості У техніці НВЧ широко застосовують скеровуючі системи, називані смужковими лініями передачі, які особливо зручні в друкованих та інтегральних схемах НВЧ. На рис. 1, а і б зображені смужкові лінії передачі несиметричного й симетричного типів. Ці лінії або заповнені повітрям, або мають основу з твердого діелектрика. / Рис. 1. Смужкові лінії передачі несиметричного (а) й симетричного типів (б) Точна теорія смужкових ліній досить складна. Так звана квазі-Т-хвиля в цих лініях може існувати, якщо ширина струмонесучого провідника та відстань між ним і заземленою пластиною менше половини довжини хвилі в лінії передачі. При цьому електричне і магнітне поля, зосереджені в основному в просторі між провідником і заземленою пластиною. Електричне поле в поперечній площині може бути описано рівнянням Лапласа. У смужкових лініях передачі з діелектричною основою хвилі типу Т не можуть поширюватися в чистому виді через неоднорідність діелектрика. Однак теорія і досвід показують, що поля і потік потужності зосереджуються головним чином у діелектрику між струмонесучим провідником і заземленою пластиною. Тому можна допустиме припущення про однорідність діелектрика, що заповнює всю лінію передачі. Картини силових ліній електромагнітного поля в смужкових лініях передачі приведені на рис. 2, а і б. / Рис. 2. Силові лінії електромагнітного поля в смужкових лініях: а) несиметричній (а) симетричній (б) Для практичних розрахунків зручними є наступні наближені співвідношення, що добре узгоджуються з експериментальними даними. Питомі ємності (Ф/м) для несиметричної смужковій лінії передачі (див. рис. 1,а) розраховують за формулами: C1 = 1,06·10-11 ε (1 + b/d) для (t/d << 1, b/d > 0,6), (1)  C1 = 1,06·10-11 ε (1 + b/d)
для (b/d < 2), (2)  C1 = 1,06·10-11 ε 
для (b/d > 2); (3)  Хвильові опори з урахуванням товщини струмонесучого провідника для несиметричної лінії передачі розраховують за формулами:
для (b/d < 2), (4)  
для (b/d > 2); (5)  Хвильові опори без обліку товщини провідника визначаються співвідношеннями: для несиметричної лінії передачі
(6)  для симетричної лінії передачі
. (7)  Через несиметричну смужкову лінію передачі передається потужність
, Вт. (8)  де E0 — амплітуда напруженості поля в центрі лінії, В/м. Значення коефіцієнтів rа і rb у залежності від відношення b/d визначають за таблицями у додатку-1. При b/d 
 1 у формулі (8) можна припустити, що
(9)  у результаті чого вона спрощується до:
(10)  Коефіцієнт ослаблення, обумовлений втратами в провідних пластинах несиметричної смужкової лінії передачі,
(11)  Тут коефіцієнт kН визначають за формулою:
(12)  а значення rа і rb — за таблицями у додатку-1. Коефіцієнт ослаблення, обумовлений втратами в провідних пластинах симетричної смужкової лінії передачі (при t/d < 0,3, b/d > 1),
(13)  У формулах (11), (13) RS — поверхневий опір металу. Коефіцієнт ослаблення хвилі типу Т у смужковій лінії передачі за рахунок втрат у діелектрику визначається співвідношенням (14).
(14)   Завдання та послідовність виконання лабораторної роботи Розрахунок хвильового опору відкритої мікросмужкової лінії передачі проводимо за допомогою програми AppCAD. Запустіть програму (файл AppCAD.exe). З’явиться головне меню. 2. Оберіть пункт Passive Circuits і натисніть в ньому на картинку зі схематичним зображенням необхідного типу лінії передач (в нашому випадку, це Microstrip /). 3. З’явиться меню розрахунку параметрів мікросмужкової лінії. / 4. Задайте в пункті Dielectric ді...