毫米波传输线平面传输线.ppt

第章毫米波传输线平面传输线;毫米波传输线的要求

损耗低；

弱色散，单模传输；

具备一定的功率容量；

本钱低；

便于电路和系统集成；

体积小、重量轻。;微波常用传输线;毫米波传输线;毫米波传输线分类;平面传输线通常由介质基片、介质基片上的导带与金属接地层组成，制备工艺包括厚膜工艺和薄膜工艺。;对基片材料的要求:

〔1〕较高的介电常数，使电路小型化？；

〔2〕低损耗；

〔3〕在给定的频率和温度范围内介电常数稳定；

〔4〕纯度高，性能一致性好；

〔5〕外表光洁度高；

〔6〕击穿强度高；

〔7〕导热性好，以适用于较大的功率；

〔8〕适应环境能力强。;材料名称;性能：

超常的层间结合；

低吸水率；

增强的尺寸稳定性；

低Z轴膨胀；

频率使用范围稳定的介电常数；

增强的挠性强度。;薄膜与厚膜工艺产品之差异分析;对于金属材料的要求：

〔1〕高的导电率；

〔2〕低的电阻温度系数；

〔3〕对基片的附着性能好;

〔4〕好的刻蚀性和可焊接性;

〔5〕易于淀积和电镀。;材料;2.2平面传输线;2.2平面传输线;2.2.1微带线;1952年，GriegandEngelmann，首次发表关于微带线的报道，“Microstrip-ANewTransmissionTechniquefortheKlilomegacycleRange〞，IREproceeding。

1955年，ITTFerearlTelecommunicationsLaboratories〔NewJersey〕,报道了多篇关于微带线的报道，IEEEtransactionsonMicrowaveTheoryandTechnique.

1960年，薄基片厚度的微带线流行。;微带线由介质基片、介质基片上的导带与金属接地层组成。;微带线的分析方法

1952年时，GriegandEngelmann采用分析方法基于平行双线的准静态分析。

20世纪60年代，保角变换、格林函数、有限差分法等开展；

1971年时，严格的场解方法已经能够计算色散特性。;微带线特性分析;*;*;两种情况下，上述准静态法将不适用：

介质厚度和波长相比较；

频率较高时，例如毫米波频段的高端。

原因：存在高阶模式！

利用全波法求解，可获得更为准确的微带线特性阻抗和有效介电常数。;*;*;2.2.1微带线;*;Hammerstad特性阻抗公式〔误差范围1%〕：;主要考虑因素：

金属带条厚度影响

如果考虑金属带条的厚度t0，那么需要对前式中带条宽度w以有效宽???we进行修正，即：we=w+Δw。在介电常数2εr6、w/h1.25和0.1t/w0.8时，有一个经验公式〔精度5%〕：

Z0=59.952×ln(4h/d)/sqrt(εe)

其中εe=0.475×εr+0.67,d=0.536w+0.67t。

金属屏蔽腔影响

考虑屏蔽效应后，特性阻抗要下降，当上盖高度5h，侧壁与微带间距5w时，可以忽略。;*;2.2.1微带线;RogersRT/duroid5880高频层压板使用在:

商用航空电路

微带线和带状线电路

毫米波应用

军用雷达系统

导弹制导系统

点对点数字无线电天线;微带线中传输模式;*;*;微带线无法传播TEM波说明;;微带线中的主模和高次模;微带线的损耗;微带线;介质损耗：

;导体损耗：

;总损耗随基片厚度的变化情况;品质因数Q值的定义：;9KV/mm、,石英100KV/mm〕

共面波导有一个独特的性质，即其特性阻抗与基片的厚度几乎无关。

缺点:与标准微带线相比，结构不紧凑

微带线由介质基片、介质基片上的导带与金属接地层组成。

微带线目前是混合微波毫米波集成电路和单片微波毫米波集成电路使用最多的一种平面型传输线。

平板波导的最低TE模和TM模是TE10模、TM01模。

p为单位长度传输线的功率损耗

悬置和倒置微带传输准TEM波。

不同材料的击穿电压不同〔氧化铝7.

市面上有许多商用软件可作微带线的准静态分析及全波分析。

其中εe=0.

式中t为导体带的厚度。

实际上与导体损耗相比往往可以忽略不计，但在介质吸水或含有其他杂质时，介质损耗将会增大。

微带线无法传播TEM波说明

式中t为导体带的厚度。

1952年，GriegandEngelmann，首次发表关于微带线的报道，“Microstrip-ANewTransmissionTechniquefortheKlilomegacycleRange〞，IREproceeding。

实际微带线是制作在介质基片上的，是TE模和TM模的混合模。

〕用保角变换法得到了如下有限厚度导体带带状线特性阻抗公式

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