Мощная микрополосковая нагрузка

Полезная модель относится к технике СВЧ. Цель полезной модели -увеличение допустимой рассеиваемой мощности. Микрополосковая нагрузка содержит пластину из поликристаллического алмаза (ПА) 1, на нижнюю сторону которого напылена сплошная медная пленка, необходимая для пайки ПА к медному основанию 2. На верхней стороне ПА располагается резистив-ная структура 3, в которой рассеивается мощность подаваемого СВЧ сигнала. Эта структура, изготовленная по тонкопленочной технологии, состоит из микрополосковой линии 4, по которой поступает СВЧ-сигнал, и 4-х П-образных металлизации 5, между которыми размещаются прямоугольные на-пыленные резисторы малых размеров 3. Последняя П-образная металлизация перемычками из медной фольги 6 соединяется с основанием 2 микрополосковой нагрузки.

Одновременное применение пластины из поликристаллического алмаза 1 с минимальной толщиной 0.5 мм и высокой теплопроводностью в качестве теплоотвода, а также структуры 3 с большим количеством резисторов, размещенных так, что их тепловые поля мало перекрывают друг друга, позволяет значительно повысить уровень допустимой рассеиваемой мощности. Такая микрополосковая нагрузка позволяет рассеивать до 1000 Вт СВЧ мощности при размерах пластины из поликристаллического алмаза (8×7×0,5) мм и медного основания с размерами (16×8×8) мм при толщине основания 2,5 мм.

Полезная модель относится к технике СВЧ и может быть использована в миниатюрных устройствах.

Известна микрополосковая согласованная нагрузка, содержащая диэлектрическую подложку (SU 1518842 по классу Н01Р 1/26).

Данная нагрузка не обеспечивает одинаковый нагрев каждого резистора и при максимальной мощности рассеивания происходит перегорание резисторов.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является нагрузка SU 1552266 по классу Н01Р 1/26.

Данная нагрузка имеет две диэлектрические подложки и эффективного отвода тепла от подложки с малой теплопроводностью не происходит.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в использовании только одной подложки из поликристаллического алмаза (ПА). Отвод тепла от резисторов производится через ПА непосредственно на медное основание и применяется резистивная структура с большим числом резисторов, размещенных так, что их тепловые поля мало перекрывают друг друга и в обеспечении одинакового нагрева резисторов, сопротивления которых увеличиваются от центра к краю структуры нагрузки.

Цель полезной модели - увеличение допустимой рассеиваемой мощности.

На фиг.1 изображена конструкция микрополосковой нагрузки.

Микрополосковая нагрузка содержит пластину из поликристаллического алмаза 1, на нижнюю сторону которого напылена сплошная медная пленка, необходимая для пайки алмаза к медному основанию 2. На верхней стороне пластины из поликристаллического алмаза располагается резистивная структура 3, в которой рассеивается мощность подаваемого СВЧ сигнала. Эта структура, изготовленная по тонкопленочной технологии, состоит из

полосковой линии 4, по которой поступает СВЧ-сигнал, и 4-х П-образных металлизации 5, между которыми размещаются прямоугольные напыленные резисторы малых размеров 3. Последняя П-образная металлизация перемычками из медной фольги 6 соединяется с основанием 2 микрополосковой нагрузки.

Микрополосковая нагрузка работает следующим образом. СВЧ сигнал поступает по микрополосковой линии 4 и рассеивается в резисторах 3. При рассеивании мощности СВЧ сигнала резисторы разогреваются и тепло от них отводится через пластину из поликристаллического алмаза 1, припаянную к медному основанию 2. Благодаря, во-первых, применению поликристаллического алмаза с высокой теплопроводностью без второй подложки из другого диэлектрика с низкой теплопроводностью, во-вторых, применению резистивной структуры 3 с большим числом резисторов, размещенных так, что их тепловые поля мало перекрывают друг друга, и, в-третьих, одинаковому нагреву каждого резистора путем обеспечения равной плотности мощности рассеиваемой в резисторе, существенно увеличивается уровень допустимой рассеиваемой мощности (примерно до 1 кВт). Для равномерного распределения рассеиваемой мощности в резистивной структуре 50-омного сопротивления первый ряд из 7-ми резисторов изготавливают с сопротивлением каждого резистора 87,7 Ом. Второй ряд из 8-ми резисторов изготавливают с сопротивлением каждого резистора 100,2 Ом. Третий ряд из 9-ти резисторов изготавливают с сопротивлением каждого резистора 112,8 Ом. Четвертый ряд из 10-ти резисторов изготавливают с сопротивлением каждого резистора 125 Ом. Сопротивление резисторов увеличивается за счет уменьшения ширины резисторов при равной длине всех резисторов. В этом случае плотность рассеиваемой мощности одинакова для каждого резистора.

1. Микрополосковая нагрузка, содержащая пластину из поликристаллического алмаза, на нижней стороне которого напылена медная пленка, необходимая для пайки пластины к медному основанию, а на верхней стороне которой располагается резистивная структура, отличающаяся тем, что, с целью увеличения допустимой рассеиваемой мощности, отвод тепла от резисторов производится через пластину из поликристаллического алмаза, припаянную к медному основанию, без использования диэлектрической подложки.

2. Нагрузка по п.1, отличающаяся тем, что на верхней стороне пластины из поликристаллического алмаза напылена резистивная структура с большим числом резисторов, размещенных так, что их тепловые поля мало перекрывают друг друга, вместо сплошного пленочного резистивного слоя.

3. Нагрузка по п.2, отличающаяся тем, что для обеспечения одинакового нагрева резисторов в резистивной структуре размещаются резисторы, сопротивления которых увеличиваются от центра к краю структуры, вместо использования резисторов с равными сопротивлениями.