微带与带线分解.ppt

带状线 stripline;同轴线; 一、特性参量;带线特性阻抗分析 零厚度带线主要是S. B. Cohn的工作,通过保角变换给出特性阻抗表达式。 ;厚带的工作则由Wheeler完成;为了便于工程计算，可以给出了带状线的尺寸与特性阻抗之间的关系曲线，以便查阅。; 二、带状线尺寸的确定 带状线传输的主模是TEM模。但若尺寸选择不当，可能出现高次模。为了抑制高次模的传输，确定带状线尺寸时应考虑下面一些因素。 1. 中心导带宽度w 在TE模中最低次模为TE10, 它沿中心导带宽度有半个驻波分布，其截止波长为;2. 接地板间距b 增大接地板间距b有助于降低导体损耗和增加功率容量，但b加大后除了加大横向辐射损耗之外，还可能出现径向TM高次模，其中TM01为最低次模，它的截止波长为;三、带线的衰线 带状线的衰减包括两部分：介质衰线和导体衰线。 1. 介质衰减常数αd 对于介质衰线，任何传输线都有同一形式的公式，所以这里采取平面波传输的办法导出。 有介质衰减的无源区Maxwell方程;引入复介电常数 ;其中 ;设z方向的波是 ;于是; 2. 导体衰减常数αd 由传输线理论已知，导体衰减相当于分布的串联电感中有损耗电阻成分，如图所示。;传输线的二次特征参数 ;微带线（microstrip line）;microstrip line (continue1);主要模式TE—TM波场 纵向场——由分界面处Ex， Ey引起（相对横向场来说很小?近似为0?TEM波） 分析方法：准静态法（quasi-static approach） 色散模型法（dispersion model） 全波分析法(fullwave analysis);微带线的准TEM特性;quasi-static approach (continue 1);显而易见：; 1 特性阻抗(Characteristic impedance )Z0a;曲线拟合;Characteristic impedance (Continue 1);对t≠0?等效为导体增宽（4.2-8式） 修正后的We/h再代入4.2-7即可算出Z0 εe ; 对于实际应用给定εr 、Z0计算W。 结合4.2-7 、4.2-8 代入法，即可解出4.2-9 将4.2-7的W/h换成We/h再将4.2-8代入求解。;书上图4.2-3给出了计算结果图;2 衰减常数 attenuation constant;attenuation constant (continue 1);定义填充系数q为 ; Np/m） ;attenuation constant (continue 2);增量电感法 ;［定理1］ ;［证明］ ;［定理2］ ;广义传输线理论中外电感 ;前面已经导出 ;［例］圆同轴线 ;微带线的近似静态场解法;微带线的近似静态场解法;可用分离变量法求解，显见一般解为： ;这两个分段函数在分界面y＝h必须连续 所以;即如有; 总电荷：; 4.2-24;微带线的色散特性与尺寸限制;已有许多经验公式，书上4.2-25 4.2-26均是较好的结果。 一般从直流到10GHz的频率范围内，色散对Z0影响可忽略不计，而对εe有较大的影响，这是由于材料的极化机制所决定的，低频下固有耦极矩的转动与正负离子位移对极化都有贡献，而高频下只有电子的位移对极化有贡献，因此一般εe随频率升高而下降。;4．微带线的谱域分析(全波分析);谱域法基本程序 ① 场分量的富里叶表示 ;解为sh(γy)或ch(γy) 形式，其中 γ2＝α2+β2-κ2;;② 微带线的屏蔽盒条件定场分量;; ③ y=h处匹配边界（连续）－代数方程。 ④ 用内积法（正交内积）求系数＝特征值。 ⑤ 由特征值解出特征向量－基函数（传播常数β）。