Моделювання багатопровідних зв'язаних мікросмужкових ліній у квазідинамічному наближенні з урахуванням неоднорідностей топології

Abstract

UK: У роботі розглядається методика розрахунку схем багатопровідних зв’язаних мікросмужкових ліній (МСЛ), яка основана на використанні квазідинамічного підходу при моделюванні регулярних ділянок одиночних і зв’язаних ліній та квазістатичного наближення при врахуванні неоднорідностей топології. Така методика забезпечує сумірну з результатами електродинамічного моделювання в системах HFSS та MWO точність розрахунків, а також забезпечує необхідну гнучкість при врахуванні ємнісних неоднорідностей схеми та допускових обмежень на геометричні параметри топології. Перевагою методики є також можливість розрахунку некоординатної топології схеми, моделювання якої в системах HFSS та MWO викликає деякі складності. Порівняння результатів моделювання спрямованого відгалужувача (СВ) на двох зв’язаних МСЛ за представленою методикою та в системі HFSS показало відхилення в межах 5 %. EN: The calculation technique of coupled multiconductor microstrip line circuit based on the use of quasi-dynamic approach for the modelling of regular regions of single and coupled lines and quasi-static approximation for the analysis of topology discontinuities effects is presented in this paper. This technique provides results comparable to electrodynamic modelling accuracy in HFSS, MWO, and provides the flexibility to account for capacitive discontinuities and tolerable limits of geometric parameters of the topology. The advantage of the technique considered is the ability to calculate non-coordinate topologies. Modelling of these topologies in HFSS and MWO causes some difficulty. The computations of the directional coupler transition attenuation for two coupled microstrip lines in quasi-static and quasi-dynamic approximations without taking into account discontinuity topology effects and quasi-dynamic approximation with taking into account discontinuities topology effects are accomplished. The formulas for determination the dispersion of the effective dielectric permittivity in quasi-dynamic approximation and formulas for determination of the scattering matrix of multiconductor coupled lines with the transition to single lines or loads are presented. The directional coupler under consideration was modelled in HFSS and the results were compared with presented calculations. Deviations between results do not exceed 5 %. RU: В работе рассмотрена методика расчета схем на многопроводных связанных МПЛ, основанная на использовании квазидинамического подхода при моделировании регулярных участков одиночных и связанных линий и квазистатического приближения при учете неоднородностей топологии. Такая методика обеспечивает соизмеримую с результатами электродинамического моделирования в системах HFSS и MWO точность расчетов, а также обеспечивает необходимую гибкость при учете емкостных неоднородностей схемы и допусковых ограничений на геометрические параметры топологии. Преимуществом методики является также возможность расчета некоординатной топологии схемы, моделирование которой в системах HFSS и MWO вызывает некоторые сложности. Сравнение результатов моделирования направленного ответвителя на двух связанных МПЛ по представленной методике и в системе HFSS показало отклонение в пределах 5 %.