Распределенные LC- структуры

Функциональное объединение пленочной индуктивности и плоского конденсатора приводит к созданию пленочной LC-структуры, которая может используется в качестве резонансных элементов, линий задержки и т.п. В таких структурах плоская проводящая спираль играет роль одной из обкладок конденсатора.

На частотах ниже 200 МГц такие структуры могут заменять полосковые линии, а на более высоких частотах (до 16ГГц) конкурируют с ними.

В простейшем случае LC-структуры представляют собой индуктивность в виде круглой, квадратной или меандровой формы катушки, которая располагается на диэлектрическом основании, с обратной стороны которого нанесен немагнитный металлический экран. Экран может быть сплошным или содержать разрезы. В последнем случае имеется возможность изменять индуктивность LC-структуры при заданных габаритах и размерах. Такие разрезы устраняют вихревые токи на больших частотах. Экраны чаще всего применяются следующих видов:

Такая структура обладает определенной индуктивной емкостью, коэффициентом потерь и добротностью. Она может быть выполнена на полиамидной пленке или подложке, а затем приклеена на подложку микросхем.

Резонансные LC-структуры отличаются от индуктивных наличием еще одного экрана, разрезанного с целью предотвращения вихревых токов. Такой экран незначительно уменьшает индуктивность LC-элементов, но позволяет несколько увеличивать и изменять распределенную емкость. При добавлении экрана собственная резонансная частота LC контура понижается. Резонансный элемент с дополнительным экраном является трехполюсником, и в зависимости от способа включения имеет различные частотные характеристики. Кроме этого, LC-структуры с дополнительным экраном позволяют осуществить развязку по постоянному току без дополнительных развязывающих конденсаторов. Такая структура может иметь следующий вид:

Изготовление LC-элементов возможно на основе технологий: двухсторонних печатных плат, двухсторонних фольгированных диэлектрических пленок и многоуровневых тонкопленочных структур (металл-диэлектрик-металл). Технология двусторонних печатных плат позволяет создавать функциональные устройства, работающее в диапазоне от десятков до сотен МГц.

Для более высоких частот целесообразно использовать фольгированные гибкие диэлектрические пленки. Обычно эти пленки имеют медную фольгу толщиной 35-40 мкм, которая стравливается до 5-7 мкм. Это необходимо для повышения разрешающей способности операций фотолитографии при производстве пленочных элементов.

Кроме этого, свойства гибких диэлектриков можно изменять созданием композиционных материалов, содержащих в полиамидной основе модифицирующие добавки.

Дата добавления: 2014-01-11