Микрополосковая СВЧ-нагрузка высокой мощности

Постановка проблемы. Неотъемлемой частью радиоэлектронных систем, обеспечивающих поглощение и рассеивание энергии электромагнитных волн, являются сверхвысокочастотные (СВЧ) нагрузки. При их проектировании возникает проблема обеспечения не только высоких электрических характеристик, но и долговременной стабильности резистивного элемента при высокой удельной мощности [1-3].

Цель. Разработать микрополосковую СВЧ-нагрузку высокой мощности, удовлетворяющую современным требованиям по массогабаритным характеристикам, удельной рассеиваемой мощности и предсказуемой долговременной стабильности параметров на основе физической модели старения тонкопленочных резисторов.

Результаты. Предложена новая конструкция микрополосковой СВЧ-нагрузки. Показано, что выбор нихрома (NiCr) в качестве резистивного материала обоснован не только его удельными параметрами, но и предсказуемым кинетическим характером старения, подчиняющимся уравнению Аррениуса [3]. Установлено, что температура резистивного слоя изготовленного образца СВЧ-нагрузки при рассеивамой мощности в 100 Вт и температуре окружающей среды +19,3 °C не превышает 71 °С. Проведена оценка долговременной стабильности на модели Аррениуса для наихудшего случая эксплуатации при температуре окружающей среды +85 °C. Результаты расчета подтвердили, что даже в этих условиях дрейф сопротивления за 15 лет не превысит 1,2%.

Практическая значимость. Высокая стабильность параметров разработанной СВЧ-нагрузки позволяет использовать ее в высоконадежных компонентах радиоэлектронной аппаратуры, таких как прецизионные измерительные приборы, устройства защиты и модули базовых станций связи [2, 3, 10].