Details
| Title | Исследование теплового режима микрополосковых аттенюаторов с навесными пленочными поглощающими элементами = Ivestigation of the thermal condition of microstrip attenuators with add-on film absorbing elements // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2025. – Т. 30, № 3. — С. 324-333 |
|---|---|
| Creators | Пилькевич А. В. ; Садков В. Д. |
| Imprint | 2025 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Радиоэлектроника ; Радиоэлектроника в целом ; аттенюаторы ; микрополосковые аттенюаторы ; тепловой режим аттенюаторов ; аттенюаторы с навесными элементами ; пленочные поглощающие элементы ; резистивные структуры ; монтаж аттенюаторов ; attenuators ; microstrip attenuators ; thermal attenuator mode ; attenuators with hinged elements ; film absorbing elements ; resistive structures ; mounting of attenuators |
| UDC | 621.37/.39 |
| LBC | 32 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.24151/1561-5405-2025-30-3-324-333 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\77147 |
| Record create date | 10/15/2025 |
Применение аттенюаторов с навесными поглощающими элементами на основе распределенных резистивных структур при различных способах их монтажа в микрополосковый тракт обеспечивает не только снижение затрат на стадиях проектирования, освоения и эксплуатации ВЧ- и СВЧ-устройств, но и повышенную широкополосность, меньшую чувствительность к точечным дефектам и неоднородностям, разбросу технологических параметров, большую надежность и температурную стабильность по сравнению с поглощающими элементами на базе дискретных пленочных резисторов, изготовленных по П- или Т-схемам. Важный параметр надежной и эффективной работы аттенюатора - тепловой режим. Повышенная температура и ее неравномерное распределение по поверхности резистивной пленки поглощающего элемента приводят к деградации точностных характеристик, сокращению срока службы и выходу аттенюатора из строя. В работе с использованием программного комплекса Autodesk Simulation CFD проведен анализ установившегося теплового режима микрополосковых аттенюаторов с пленочными навесными поглощающими элементами, имеющими габариты 2 на 2 мм и 1 на 1 мм, на основе распределенных резистивных структур. Исследовано влияние способа монтажа поглощающего элемента (резистивной пленкой вниз, вверх, в отверстие в микрополосковой линии), топологии резистивной пленки и величины ослабления, вида и толщины материала подложки, металлизации ее обратной стороны на максимальную температуру и ее распределение в резистивной пленке поглощающего элемента аттенюатора. Полученные результаты позволяют количественно оценить степень воздействия исследуемых конструктивных параметров на тепловой режим аттенюатора, существенно влияющий на надежность, точностные характеристики и уровень рассеиваемой мощности. Результаты моделирования представлены в виде графиков, проанализированы и могут быть использованы для оптимизации конструкций микрополосковых аттенюаторов, а также других устройств с навесными элементами при рассмотренных способах монтажа.
The use of attenuators with add-on absorbing elements based on distributed resistive strictures with various mounting arrangements in microstrip route provides not only lower costs at the design, development and operation stages of RF and microwave devices, but also increased broadband, lower sensitivity to point defects and inhomogeneities, variation of technological parameters, greater reliability and resistance to temperature effects compared to absorbing elements based on discrete film resistors manufactured according to P- or T-circuits. Thermal condition is an important parameter of attenuator’s safe and efficient operation. Elevated temperature and its non-uniform distribution over the surface of absorbing element’s resistive film cause degradation of accuracy characteristics, service life decrease and full failure of attenuator. In this work, using the Autodesk Simulation CFD software package, an analysis of the steady-state thermal condition of microstrip attenuators with 2 x 2 mm and 1 x 1 mm add-on film absorbing elements based on distributed resistive structures is carried out. The effect of the absorbing element mounting arrangement (with a resistive film down, up, into a hole in the microstrip line), of the resistive film topology and the amount of attenuation, of the substrate material type and thickness, and of the metallization of its reverse side on the maximum temperature and its distribution in the resistive film of the attenuator absorbing element has been investigated. The results obtained make it possible to assay the degree of the studied design parameters effect on the thermal condition of the attenuator, which significantly affects reliability, accuracy characteristics and the level of dissipated power. The simulation results are presented in the form of graphs, analyzed, and can be used to optimize the designs of microstrip attenuators, as well as other devices with add-on elements for the considered mounting arrangements.
Access count: 41
Last 30 days: 15
