微带传输

3.2 微带传输线
• 结构与有缺点： • 微带传输线简称微带线，结构如图3-2-1所 示。它由介质基片上的导带、介质基片和 介质基片底面的金属板共同构成。
• 体积小、重量轻、稳定性好、频带宽、便于与微波集成电 路相连接等，易于实现微波系统小型化和集成化。但是， 微带传输线与同轴线和金属波导相比，也有某些缺点，主 要是损耗大，Q值低和难以承受较大的功率，目前只适用 于中小功率范围。 • 微带传输线可以看成由平行双导线演变而成 ：
3.2.1 微带传输线的传输模式 由于微带线是由双导线传输线演变而来的，属双导体系统，所 以，若导体带与接地板之间没有填充介质基片，或者说介质就 是空气，或者整个微带线被另一种均匀的介质全部包围着，那 么，它可以传输TEM模，而且是最低模式(主模)，截止频率为 零。 然而，实际的微带线是在导体带与接地板之间填充有相对介电 常数＞1的介质基片，而其余部分是空气，所以，微带传输线 是部分填充介质的双导体传输系统。在微带线的横截面上存在 着介质与空气的交界面；也存在介质与理想导体的交界面。可 见，在微带传输线中传输的任何模式的场除了应满足介质与理 想导体的边界条件之外，还应满足两种不同介质(空气与介质) 的边界条件。由TEM模场特征和电磁场边界条件可知，纯TEM 模的场不满足这个边界条件，微带线中传输的模式(主模)并非 完全是TEM模，而是由TE摸和TM模组合而成的混合模式，是 具有色散特性的模式，这种模式通常称为准TEM模。
vp=c/ (e)1/2
(3)Phase constant
=k0(e)1/2
(4)Characteristic impedance
Z0 L / C LC 1 C v pC
or
Z0
1 (c / e )C

1 (c / e )C0 e

1 c e C0

1 cC0 e
The transmission characteristics
(1) The effective dielectric constant e=C/C0 Where C=capacitance per unit length of the Microstrip line with a dielectric substrate (r1) C0=capacitance per unit length of the Microstrip line with an air dielectric (r=1) (2) Phase velocity
e
r 1
2 2 1 q( r 1)

r 1
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1 1 12d / w
Where q is the ratio of the dielectric region to the air region: the filling coefficient. When q=0 can show the fact that the Microstrip line with an air dielectric (r=1) substrate, namely, e=1. When q=1 can show the fact that the Microstrip line with an dielectric e=r
3.2.2 微带传输线的传输特性
• 描述微带线传输特性的主要参数有：特性阻抗、波的传播速度(相速)，波导波 长、衰减和功率容量等。
• 本章主要介绍几种常见的平面集成传输线， 重点讨论带状线和微带线的一些主要工作 特性，主要内容是分析其工作模式和一些 重要传输参量等。 • 微带传输线(简称微带线)是应用比较广泛的 一种微波集成传输线，特别是应用于微波 集成电路中。微带线的基本结构形式有对 称微带和不对称微带，其中对称微带又称 带状线，不对称的称标准微带或简称微带。

Z
0 0
Z00 is the Characteristic impedance of the
microstrip line with an air dielectric (r =1).
e
• The effective dielectric constant of a microstrip line is given approximately by
第三章
第3章 微波集成传输线
• 为了适应微波电路小型化、平面化和集成 化的趋势，有许多平面集成传输线，如带 线、微带线、耦合微带线、槽线和共面波 导等。 • 它们都具有平面结构，体积小、重量轻、 可靠性高和成本低等优点。 • 这类传输线传输模式为TEM模式或准TEM 模式，因而传输频带宽。该类传输线的缺 点是传输损耗较大，功率容量小。