izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-5-47-52izmertech-1887Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯRADIO MEASUREMENTSМетод определения собственных параметров полосковых линий передачиMethod for determining the intrinsic parameters of strip transmission lineshttps://orcid.org/0000-0001-6389-9939ЛупановаЕ. А.LupanovaE. A.

Елена Александровна Лупанова

Нижний Новгород

Elena A. Lupanova

Nizhny Novgorod

ealupanova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3906-8371НикулинС. М.NikulinS. M.

Сергей Михайлович Никулин

Нижний Новгород

Sergey M. Nikulin

Nizhny Novgorod

nikulin-serg2006@yandex.ruНижегородский государственный технический университет им. Р. Е. АлексееваРоссияNizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. AlekseevRussian Federation202126072023054752Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1887

Изучены особенности распространения электромагнитных волн в полосковых линиях передачи. Рассмотрены методы измерения фазовой скорости и коэффициента затухания электромагнитной волны в полосковых линиях передачи. Проанализирована проблема отсутствия способов измерения волнового сопротивления полосковых линий. Предложен метод определения собственных параметров полосковых линий по результатам измерений векторным анализатором цепей S-параметров электрически длинной и короткой линий в коаксиальном канале. Собственные параметры полосковых линий определены предложенным методом в диапазоне частот 0,01–26,50 ГГц.

The features of the propagation of electromagnetic waves in strip transmission lines have been studied. Methods for measuring the phase velocity and attenuation coefficient of an electromagnetic wave in strip transmission lines are considered. The problem of the lack of methods for measuring their wave impedance is analyzed. A method is proposed for determining the intrinsic parameters of strip lines from the results of measurements by a vector analyzer of S-parameter circuits of electrically long and short lines in a coaxial channel. The intrinsic parameters of the strip lines are determined by the proposed method in the frequency range 0.01–26.50 GHz.

S-параметрыполосковая линиякоаксиально-полосковый переходволновое сопротивлениефазовая скоростьотносительная диэлектрическая проницаемостькоэффициент затуханияэлектрически длинная линиясхемная модельS-parametersstrip linecoaxial-strip junctioncharacteristic impedancephase velocityrelative permittivityattenuation coefficientelectrically long linecircuit modelReferencesДансмор Д. П. Настольная книга инженера. Измерение параметров СВЧ-устройств с использованием передовых методик векторного анализа цепей: Пер. с англ. М.: Техносфера. 2018. 736 с.Joel P. Dunsmore, Handbook of Microwave Component Measurements: With Advanced VNA Techniques, John Wiley and Sons Limited, 2012, 640 p. https://doi.org/10.1002/9781118391242B. C. Wadell, Transmission line design handbook, Arctech House, Inc, 1991, 513 p.B. C. Wadell, Transmission line design handbook, Arctech House, Inc, 1991, 513 p.Das N. K., Voda S. M., Pozar D. M., IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1987, vol. 35, no. 7, pp. 636– 642. https://doi.org/10.1109/TMTT.1987.1133722Das N. K., Voda S. M., Pozar D. M., IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1987, vol. 35, no. 7, pp. 636– 642. https://doi.org/10.1109/TMTT.1987.1133722Кунрод Д., Рентюк В. Определение параметров материалов печатных плат в миллиметровом диапазоне // СВЧ-электроника. 2019. № 3. С. 46–50.Coonrod J., Rentyuk V., Opredelenie parametrov materialov pechatnykh plat v millimetrovom diapazone [Determination of the parameters of PCB materials in the millimeter range], SVCh-elektronika, 2019, no. 3, pp. 46–50. (In Russ.)Лавричев О. В., Никулин С. М. LRT-метод определения параметров объектов в нестандартных направляющих системах // Датчики и системы. 2017. № 8–9. С. 39–44.Lavrichev O. V., Nikulin S. M., LRT-Method for determining the object parameters in non-standard guide systems, Sensors and Systems, 2017, no. 8–9, pp. 39–44. (In Russ.)Сазонов Д. М., Гридин А. Н., Мишустин Б. А. Устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1981. 259 с.Sazonov D. M., Gridin A. N., Mishustin B. A., Ustroistva SVCh [Microwave devices], Moscow, Vysshaya Shkola Publ., 1981, 295 p. (In Russ.)Engen G. F., Hoer C. A., IEEE Microwave Theory and Techniques Society, 1979, vol. 27, no. 12, pp. 987–993. https://doi.org/10.1109/TMTT.1979.1129778Engen G. F., Hoer C. A., IEEE Microwave Theory and Techniques Society, 1979, vol. 27, no. 12, pp. 987–993. https://doi.org/10.1109/TMTT.1979.1129778Хибель М. Основы векторного анализа цепей: Пер с англ. М.: Издат. дом МЭИ, 2018. 501 с.Michael Hiebel, Fundamentals of Vector Network Analysis, Rohde and Schwarz, 2007, 419 p.Евсеев В. И., Лупанова Е. А., Малышев И. Н., Никулин С. М., Петров В. В. Контроль параметров объектов в нестандартных направляющих системах и в свободном пространстве. // Уральский радиотехнический журнал. 2019. Т. 3. № 1. С. 53–71. https://doi.org/10.15826/urej.2019.3.1.004Evseev V. I., Lupanova E. A., Malyshev I. N., Nikulin S. M., Petrov V. V., Control of objects parameters in non-standard guiding systems and in free space, Ural Radio Ingineering Journal, 2019, vol. 3, no 1, pp. 53–71. (In Russ.) https://doi.org/10.15826/urej.2019.3.1.004Пат. № RU2710514C1 РФ / В. И. Евсеев, С. М. Никулин // Изобретения. Полезные модели. 2019. № 36.Evseev V. I., Nikulin S. M., RF Patent no. RU2710514C1, Byull. Izobret., no. 36(2019).Евсеев В. И., Никулин С. М. LR и экспресс-метод контроля параметров электронных компонентов в полосковых линиях передачи // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2020. С. 18–22.Evseev V. I., Nikulin S. M., LR i ekspress-metod kontrolya parametrov elektronnykh komponentov v poloskovykh liniyakh peredachi [LR and express method for monitoring the parameters of electronic components in strip transmission lines], Elektronika i mikroelektronika SVCh [Microwave electronics and microelectronics], 2020, pp. 18–22. (In Russ.)Евсеев В. И., Кун Г. Р., Лупанова Е. А., Малышев И. Н., Никулин С. М., Петров В. В. // Доклады VII Всероссийской Микроволновой конференции, Москва, 25–27 ноября 2020. Издание ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, Москва 2020. С. 367–371.Evseev V. I., Kun G. R., Lupanova E. A., Malyshev I. N., Nikulin S. M., Petrov V. V., Proceeding of 7th All-Russian Microwave Conference (RMC), Moscow, November 25–27, 2020, Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics (IRE) of Russian Academy of Sciences, 2020, pp. 367–371.Akima H., Journal of the Association for Computing Machinery, 1970, vol. 17, no. 4, pp. 589–602. https://doi.org/10.1145/321607.321609Akima H., Journal of the Association for Computing Machinery, 1970, vol. 17, no. 4, pp. 589–602. https://doi.org/10.1145/321607.321609Круковец А. С., Горелкин Г. А. Разработка метода интерполяции значений номограммы // Современные научные исследования и инновации: сетевой журнал. 2015. № 5. Ч. 2. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/05/53846 (дата обращения: 02.04.2021).Krukovets A. S., Gorelkin G. A., Development of nomogram’s values interpolation method, Modern scientifi c researches and innovations, 2015, no. 5, p. 2, available at: http://web.snauka.ru/issues/2015/05/53846(accessed:02.04.2021).(In Russ.)Фельдштейн А. Л., Явич Л. Р., Смирнов В. П. Справочник по элементам волноводной техники. М.: Советское радио, 1967. 652 сFel’dshtein A. L., Yavich L. R., Smirnov V. P., Spravochnik po elementam volnovodnoi tekhniki [Guide to the elements of waveguide technology], Мoscow, Soviet Radio Publ., 1967, 652 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.