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Chap. 3 微带传输线 优点: 体积小、重量轻、频带宽、便于与微波集成电路(MIC:Microwave Integrated Circuit)相连接 缺点: 损耗大、Q值低、难以承受较大的功率(目前只适用于中小功率范围) 基本结构形式: - 对称微带线(带状线,stripline) - 不对称微带线(标准微带线或简称微带线,microstrip) 同轴线 扁带同轴线 带状线 §3-1 带状传输线 * §3-1 带状传输线 一、带状线结构: 由宽为W,厚为t的矩形截面的中心导带 和相距为b的上下接地板构成 板间填充介质或空气 传输的主模为TEM模, (也存在TE和TM模) 与同轴线具有相似特性 带状线两面都有接地板,辐射损耗比非对称的微带线小的多 适用于高性能(如高Q值、高隔离度)的微波电路 * §3-1 带状传输线 二、主模TEM波的传输特性参数 1、相速和波导波长 波导波长 v0为自由空间中的光速 ?0为自由空间中的波长 TEM模,kc=0,fc=0 ,则相速度与频率无关, 相速度: 传播常数: * 2、特性阻抗 关键求出带状线的单位长度分布电容C,常用的是等效电容法和保角变换法。下面给出一组实用的公式 导体带厚度为0时 利用保角变换法,可求得 K(·)为第一类完全椭圆积分函数 k为模数,k’为补模数 §3-1 带状传输线——二、主模TEM波的传输特性参数 * 实际上导体带厚度t不为0 (1) 宽导体带情况(w/(b-t)?0.35)) (2) 窄导体带情况(w/(b-t)0.35)) 等效为中心导体为圆柱形的带状线 d为等效的中心导体的直径,当t/w?0.11时 §3-1 带状传输线——主模TEM波的传输特性参数 * §3-1 带状传输线——主模TEM波的传输特性参数 3、带状线的损耗和衰减 带状线的辐射损耗可忽略不计 一般情况下,带状线的接地板宽度要比中心导体带的宽度w大很多, 且上下接地板的间距b也远小于工作波长 (1)导体的衰减常数 损耗主要取决于导体(包括接地板)损耗和介质损耗 宽导体带 窄导体带 * §3-1 带状传输线——主模TEM波的传输特性参数 4、带状线的功率容量 两个制约因素: 1)介质本身的击穿场强(与峰值功率相对应); 2)介质本身所能承受的最高温升(与平均功率相对应) 因此带状线难以传输比较大的功率, 尤其是在中心导体带的棱角处最易发生电击穿。 把棱角改为光滑的圆角以提高功率容量 (2)介质的衰减常数 * §3-1 带状传输线——主模TEM波的传输特性参数 5、带状线尺寸的选择 1)主模为TEM模,应尽量避免出现高次模 (a) TE10模为TE模中的最低次模,截止波长为: 为抑制TE10模 (b)TM01模为TM模中的最低次波型,截止波长为: 为抑制TE10模 2)为了减少带状线在横截面方向能量的泄漏,上下接地板的宽度应不小于(3~6)W * * *
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