Разработка конструкции антенного модуля СВЧ (стр. 5 из 12)

Конкретное значение удельного поверхностного сопротивления резистивной пленки выбирается ближайшим к оптимальному, разшитаному по формуле [4]:

(5.1)

где

- погрешность коэффициента формы;

- номинальное значение резистора, Ом;

- число резисторов;

Для определения

используется формула [4]:

(5.2)

где

- предельное отклонение от номинального значения сопротивления (2,5%)

- погрешность воспроизведения удельного поверхностного сопротивления резистивной пленки (1%);

- температурная погрешность (0,013%);

- погрешность, обусловленная старением пленки (0,237%);

- погрешность переходных сопротивлений контактов (1%);

Погрешность коэффициента формы согласно (5.2)

=0,25. Удельное поверхностное сопротивление резистивной пленки согласно (5.1) =100Ом/ .

Конфигурация резисторов определяется их функциональными назначениями, номинальным значением, удельным сопротивлением резистивной ленки, точностью, предъявляемой к их изготовлению, технологическим процессом их изготовления, площадью на плате, отъеденной под резистор.

Основным параметром пленочных резисторов является коэффициент формы [4]:

(5.3)

где

- длина резистора, мм;

- ширина резистора, мм;

- номинальное значение сопротивления резисторов, Ом;

- удельное сопротивление резисторной пленки, Ом/ .

Согласно (5.3)

= 1, значит результаты имеют форму квадрата и .

Расчетное значение длины резистора

должен быть не меньше наибольшего значения одной из трех величин [4]:

(5,4)

где

- минимальная длина резистора, определяемая возможностями технологического процесса ( тонкопленочной технологии = 0,1мм);

- длина резистора, определяемая точностью изготовления, мм;

- минимальная длина резистора, при которой обеспечивается заданная мощность рассеяния, мм;

Длина резистора, определяемая точностью изготовления

, рассчитывается по формуле [4]:

(5.5)

где

, - точность формирования геометрических размеров резистора, мм;

- коэффициент формы;

- погрешность коэффициента формы.

Для определения минимальной длины регистра, при которой обеспечивается заданная мощность рассеивания, используют формулу:

(5.6)

где

- заданная мощность рассеивания, Вт;

- удельная мощность, которую может рассеять единица площади материала, Вт/мм .

За длину резистора

принимается ближайшее целое значение , краткое шагу координатной сетки, принятому для чертежа топологии.

Расчетное значение ширены резистора

определяется по формуле [4]:

(5.7)

За ширину результата принимается ближайшее к

целое значение, краткое шагу координатной сетке, принятому для чертежа топологии.

При

=1 достаточно провести расчет лишь для длины резистора, так как .

Результаты расчета резисторов сведены в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 – конструктивный расчет резисторов

Номер позиции	Номинальное значение, Ом	Ом/		Вт	мм	мм
	100 100	100 100	1 1	0,1 0,4	1 2	1 2

5.2 Расчет геометрических размеров элементов

Структура проводников полосковых схем практически всегда многослойна, что позволяет добиться требуемой аргезии проводника к диэлектрическому основанию, достаточно малых потерь к высокой устойчивости к коррозии. Поэтому первый (от диэлектрического основания) слой проводника – высокоомный материал с хорошими оргезионными свойствами, второй слой – основной проводник – материал с высокой проводимостью, третий обеспечивает защиту от воздействия внешней среды и лужения всего проводника, либо его части, для проведения монтажных операций. В таблице 5.4 приведены характеристики материалов, используемые при изготовлении микро полосковых схем.

Сопротивление неэкранированной микро полосковой линии от трех параметров:

-

- относительная диэлектрическая проницаемость материала на подложке;

-

- толщина диэлектрической подложки, мм;

-

- ширина проводника микро полосковой линии, мм;

Волновое сопротивление неэкранированной микро полосковой линии определяется выражением [5]:

, Ом (5.8)

Таблица 5.4 – Характеристики материалов

Металл	Относительное удельное сопротивление,	,Ом* *м*	См/м	Поверхностное сопротивление пленки	КТ-ЛР	ТКС,	Температура плавления,
Золото Никель Олово Хром Медь	0,941 4,01 6,62 7,6 1,0	0,0162 0,069 0,114 0,13 0,0172	6,6 1,28 0,90 0,77 5,9	2,7 13,0 - - 2,8	18,6 13,2 23,0 6,2 16,6	- 0,0047 0,0042 - 0,0039	961 1453 232 1900 1083

Микро полосковую линию конструктор варьируя параметрами

и . Поэтому рабочие характеристики МПЛ, в том числе и ее волновое сопротивление ( ), определяется через соотношение . Выразим указанное соотношение через Х: