Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.18127/j20700784-202603-08
Ключевые слова: Microwave microstrip load, aluminum nitride, nichrome, standing wave ratio (SWR), long-term stability, Arrhenius equation, resistor aging, СВЧ-микрополосковая нагрузка, нитрид алюминия, нихром, коэффициент стоячей волны (КСВ), долговременная стабильность, уравнение Аррениуса, старение резисторов
Аннотация: 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 элемПоказать полностьюента 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]. Ultra-high frequency (UHF) loads are an integral part of radio-electronic systems, ensuring the absorption and dissipation of electromagnetic wave energy. The key problem in their design is to ensure not only high electrical characteristics, but also long-term stability of the resistive element at high specific power [1-3]. Development of a high-power microstrip microwave load that meets modern requirements for mass and size characteristics, specific dissipated power, and, most importantly, predictable long-term stability of parameters based on a physical model of thin-film resistor aging. A new design for a microstrip microwave load has been developed. The choice of nichrome (NiCr) as the resistive material is justified not only by its specific parameters, but also by its predictable kinetic aging behavior, which obeys the Arrhenius equation [3]. The temperature of the resistive layer of the manufactured microwave load sample at a dissipated power of 100 W and an ambient temperature of +19.3°C did not exceed 71°C. Based on the Arrhenius model, an assessment of long-term stability was carried out for the worst-case scenario at an ambient temperature of +85°C. The calculation shows that even under these conditions, the resistance drift over 15 years will not exceed 1.2%. The high stability of the developed load parameters allows it to be used in highly reliable components of radio-electronic equipment: precision measuring instruments, protection devices, and base station modules [2, 3, 10].
Журнал: Успехи современной радиоэлектроники
Выпуск журнала: Т.80, №3
Номера страниц: 57-64
ISSN журнала: 20700784
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Издательство "Радиотехника"