Caractéristiques des ondes se propageant dans des structures périodiques a ondes lentes en technologie microélectronique

Analyse

Dans l’approximation d’une propagation quasiTEM,pour les lignes à retard réalisées en technologie microélectronique, on détermine les charges et le potentiel en tout point de la section droite d’une cellule élémentaire. En supposant un déphasage par cellule, on est amené à résoudre, dans le plan complexe, une équation intégrale de première espèce, type Fredholm, ce qui conduit à déterminer la densité de charges portée par les deux conducteurs d’une cellule élémentaire. La connaissance des charges permet alors de déterminer pour les modes fondamentaux de propagation, l’impédance caractéristique, la vitesse de phase et la constante diélectrique effective. D’une étude détaillée de la variation des paramètres caractéristiques en fonction des dimensions géométriques, on déduit des lois générales concernant principalement le couplage. Ecrivant les conditions aux limites particulières à chaque structure, on détermine leur diagramme de dispersion et leur impédance itérative. Outre la ligne à méandre classique, on peut analyser la ligne interdigitale, ces deux structures comportant plusieurs couches diélectriques. On présente donc des courbes d’un intérêt pratique, en ce qui concerne le couplage et une extension de la théorie énoncée dans l’article de base de Weiss permettant de traiter les structures multicouches.

Abstract

The charge and the potential at every point in the cross-section of the elementary cell of a microstrip delay line are determined under the quasitem approximation. The authors solve a first order Fredholm type integral equation in the complex plane for a general phase shift of θper cell to get the charge density of the two conductors in the elementary cell. Knowing this, the characteristic impedance, the phase velocity and the effective dielectric constant are determined for the fundamental modes of propagation. From a detailed study of the characteristic parameter variations with the geometry of the line, a general law of coupling is deduced. The dispersion diagram and the iterative impedance of the lines are then determined by considering the boundary conditions of each structure. In addition to the classical meander line, they have studied the interdigital line, these lines having many dielectric layers. They present curves of practical interest in as much as coupling is concerned and an extension of Weiss’ theory, presented in to treat multilayered structures.