Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Elektronika home

Publication of the journal

The section is currently being updated

Microstrip attenuators are constructed using suspended absorbing elements (AE) based on distributed resistive structures that differ from AE with discrete film resistors manufactured according to P- or T-circuits in that they have increased broadband, low sensitivity to point defects and inhomogeneities, variation of technological parameters, greater reliability, and resistance to temperature influence. In this work, the simulation of microstrip attenuators for the attenuation range of 3-35 dB with suspended AE with dimensions of 2 × 2 × 0.5 mm and 1 × 1 × 0.25 mm based on distributed resistive structures is carried out. The influence of methods of AE mounting into the substrate of a microstrip line (with a resistive film down, up, into the hole), of conditions of its grounding determined by the number and diameter of the grounding elements, of thickness and dielectric constant of the AE substrate material, of its reverse side metallization area, as well as of contact geometry, of the resistive film topology and of attenuation magnitude on the attenuators’ frequency characteristics ( S 11, S 12 and voltage standing wave ratio) was investigated. The simulation results in the CST Studio Suite and Ansys HFSS software presented in the form of graphs have been analyzed and can be used to optimize the designs of microstrip attenuators, as well as of other devices with suspended elements in the considered mounting methods.

Key words: attenuator, film absorbing element, AE, microstrip line, MSL, frequency characteristics, voltage standing wave ratio, VSWR
Published in: INTEGRATED RADIOELECTRONIC DEVICES
Bibliography link: Pilkevich A. V., Sadkov V. D. Investigation of the influence of the design parameters of the absorbing elements of microstrip attenuators on their frequency characteristics. Proc. Univ. Electronics, 2025, vol. 30, no. 1, pp. 76–86. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2025-30-1-76-86

Anton V. Pilkevich
Nizhny Novgorod State Technical University nаmed after R. E. Alekseev (Russia, 603950, Nizhny Novgorod, Minin st., 24)

Viktor D. Sadkov
Nizhny Novgorod State Technical University nаmed after R. E. Alekseev (Russia, 603950, Nizhny Novgorod, Minin st., 24)

1. Кочемасов В., Белов Л. Фиксированные аттенюаторы - производители и характеристики. Ч. 1 // Электроника: НТБ. 2017. № 6 (166). С. 108-116. -. DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.108.116 EDN: ZELPJP
Kochemasov V., Belov L. Fixed attenuators: manufacturers and specifications. Part 1. Elektronika:
NTB = Electronics: STB, 2017, no. 6 (166), pp. 108‒116. (In Russian). https://doi.org/10.22184/1992-4178.2017.166.6.108.116

2. Кочемасов В., Белов Л. Фиксированные аттенюаторы - производители и характеристики. Ч. 2 // Электроника: НТБ. 2017. № 7 (168). С. 90-94. -. DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.90.94 EDN: ZITUOD
Kochemasov V., Belov L. Fixed attenuators: manufacturers and specifications. Part 2. Elektronika: NTB = Electronics: STB, 2017, no. 7 (168), pp. 90–94. (In Russian). https://doi.org/10.22184/1992-4178.2017.168.7.90.94

3. Львов А. Е., Рудоясова Л. Г., Шишков Г. И., Щербаков В. В. Тонкопленочные полосковые аттенюаторы // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2014. № 5 (107). С. 40-46. EDN: TOEYHB
Lvov A. E., Rudoyasova L. G., Shishkov G. I., Sherbakov V. V. Thin-film strip attenuators. Trudy NGTU im. R. E. Alekseyeva, 2014, no. 5 (107), pp. 40–46. (In Russian).

4. Бажилов В. А., Михалицын Е. А. Проектирование малогабаритных аттенюаторов с малым уровнем ослабления // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2014. Т. 17. № 1. С. 54-63. EDN: SDVISV
Bazhilov V. A., Mihalitsyn E. A. The design of small-sized low level attenuators. Fizika volnovykh protsessov i radiotekhnicheskiye sistemy = Physics of Wave Processes and Radio Systems, 2014, vol. 17, no. 1, pp. 54–63. (In Russian).

5. Рубанович М. Г., Богомолов П. Г., Аубакиров К. Я., Хрусталев В. А. Мощные пленочные СВЧ-аттенюаторы // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 5. С. 81-87. EDN: TZUUNR
Rubanovich M. G., Bogomolov P. G., Aubakirov K. Ya., Khrustalev V. A. Powerful microwave film attenuators. Voprosy radioelektroniki = Questions of radio electronics, 2015, no. 5, pp. 81–87. (In Russian).

6. Богомолов П. Г., Рубанович М. Г., Хрусталев В. А., Разинкин В. П. Широкополосный пленочный СВЧ аттенюатор // III Всероссийская науч.-техн. конф. "Электроника и микроэлектроника СВЧ", 2014: устные доклады [Электронный ресурс]. URL: https://mwelectronics.etu.ru/assets/files/2014/oral/o03_06_bogomolovpg_shirokopolosnyi_plenochnyi.pd... (дата обращения: 30.08.2024).
Bogomolov P. G., Rubanovich M. G., Khrustalev V. A., Razinkin V. P. Broadband film microwave attenuator. III Vserossiyskaya nauch.-tekhn. konf. “Elektronika i mikroelektronika SVCh”, 2014: ustnyye doklady. (In Russian). Available at: https://mwelectronics.etu.ru/assets/files/2014/oral/o03_06_bogomolovpg_shirokopolosnyi_plenochnyi.pdf (accessed: 30.08.2024).

7. Чижиков С. В. Анализ тенденций развития чип-резистивных СВЧ-аттенюаторов // Успехи современной радиоэлектроники. 2017. № 8. С. 31-35. EDN: ZFDNRL
Chizhikov S. V. Analysis of tendencies in the development of chip-resistor, microwave attenuators. Uspekhi sovremennoy radioelektroniki = Achievements of Modern Radioelectronics, 2017, no. 8, pp. 31–35. (In Russian).

8. Садков В. Д., Пилькевич А. В., Фомина К. С. Моделирование резистивных пленочных структур: учеб. пособие для студ. вузов. Н. Новгород: Нижегородский гос. техн. ун-т им. Р. Е. Алексеева, 2023. 278 с.
Sadkov V. D., Pil’kevich A. V., Fomina K. S. Modeling of resistive film structures, study guide for university students. N. Novgorod, Nizhny Novgorod State Technical Univ. n. a. R. E. Alekseev, 2023. 278 p. (In Russian).

9. Седаков А. Ю., Смолин В. К. Тонкопленочные элементы в микроэлектронике: основы проектирования и изготовления. М.: Радиотехника, 2011. 165 с.
Sedakov A. Yu., Smolin V. K. Thin-film elements in microelectronics: fundamentals of design and manufacturing. Moscow, Radiotekhnika Publ., 2011. 165 p. (In Russian).

10. Садков В. Д., Фомина К. С. Поглощающие элементы для реализации широкого диапазона ослаблений // Нано- и микросистемная техника. 2017. Т. 19. № 4. С. 238-243. -. DOI: 10.17587/nmst19.238-243 EDN: YKVUAJ
Sadkov V. D., Fomina K. S. Absorptive elements for realization of wide attenuation range. Nano- i
mikrosistemnaya tekhnika = Nano- and Microsystems Technology, 2017, vol. 19, no. 4, pp. 238–243. (In Russian). https://doi.org/10.17587/nmst19.238-243

11. ВЧ и СВЧ аттенюаторы и поглотители // АО "НПО "ЭРКОН" [Электронный ресурс]. URL: https://www.erkon-nn.ru/catalog/attenyuatory-poglotiteli/ (дата обращения: 30.08.2024).
RF and microwave attenuators and absorbers. ANO “NPO “ERKON”. (In Russian). Available at:
https://www.erkon-nn.ru/catalog/attenyuatory-poglotiteli/ (accessed: 30.08.2024).

12. Садков В. Д., Фомина К. С., Пилькевич А. В. Поглощающие элементы на основе однородной резистивной пленки для реализации широкого диапазона ослаблений мощности радиосигналов // Изв. вузов. Электроника. 2018. Т. 23. № 5. С. 477-485. -. DOI: 10.24151/1561-5405-2018-23-5-477-485 EDN: VCEDSQ
Sadkov V. D., Fomina K. S., Pilkevich A. V. Absorbing elements on the basis of a uniform resistive
film for realization of wide range of power attenuations of radio signals. Izv. vuzov. Elektronika = Proc. Univ. Electronics, 2018, vol. 23, no. 5, pp. 477–485. (In Russian). https://doi.org/10.24151/1561-5405-2018-23-5-477-485

13. Гринев А. Ю., Гиголо А. И. Математические основы и методы решения задач электродинамики: учеб. пособие. М.: Радиотехника, 2015. 214 с.
Grinev A. Yu., Gigolo A. I. Mathematical foundations and problem-solving techniques in electrodynamics, study guide. Moscow, Radiotekhnika Publ., 2015. 214 p. (In Russian).

14. CST Studio Suite // CS GROUP [Электронный ресурс]. URL: https://software.cstechnology.ru/cststudiosuite (дата обращения: 30.08.2024).

15. Ansys simulation software // SimuTech Group [Электронный ресурс]. URL: https://simutechgroup.com/ansys-software/(дата обращения: 30.08.2024).

16. Пилькевич А. В., Фомина К. С., Садков В. Д. Оптимизация топологии пленочных поглощающих элементов ВЧ и СВЧ аттенюаторов // Проектирование и технология электронных средств. 2020. № 1. С. 8-12. EDN: WTBBEU
Pilkevich A. V., Fomina K. S., Sadkov V. D. Optimization of topology of the film absorbing elements HF and very high frequency of attenuators. Proyektirovaniye i tekhnologiya elektronnykh sredstv = Design and technology of electronic means, 2020, no. 1, pp. 8‒12. (In Russian)

Information about the publication

UDK: 621.372.56
Publication type: Scientific article
DOI: 10.24151/1561-5405-2025-30-1-76-86
RISC id: BYKVZQ

JATS XML