符合最初的设计期望,满足工程设计需要。 最后简要总结本文的主题并且诚挚感谢在本文撰写过程中对作者提供很大帮助的老师及
同学,同时列出了在本文撰写过程中参考借鉴过的许多微波集成电路文献。各位微波集成电 路领域的各位前辈的宝贵经验及独特观点,指导老师的教育及监督,身边同学的帮助及支持, 是支持作者完成本文撰写的最大动力。
由于作者能力有限,存在错误难以避免,感谢各位读者的批评建议。 最后,感谢大家的阅读。
2 微带线
2。1 微带线的定义
微带线属于一种重要的微波传输线。其示意图如图 2。1 所示,它的组成部分包括介质基 片上的导带和基片下面的接地板。微带线属于一种半开放系统,虽然接地板可以在一定程度 内阻挡场的泄漏,但导体依然可以产生辐射,所以微带线的一个缺点就是损耗较高文献综述,并且邻 近的导体带之间容易产生互相干扰,影响性能。损耗和相互干扰的程度与介质的相对介电常 数εr 有关,如果εr 增大,损耗和相互干扰的程度减小,所以常用的介质基片的要求是高介 电常数、高频损耗小,例如氧化铝陶瓷(εr=9。5~10,tanσ=0。0002)。常用的介质基片材料 还包括石英、蓝宝石、聚四氟乙烯玻璃纤维或编织玻璃纤维材料。
图 2。1 微带线示意图
微带线的结构如图 2。2 所示,由金属接地板和中心导带组成,中心导带的宽度为 w、厚 度为 t,之间填充εr 的均匀介质。
(a)标准开放式微带线 (b)屏蔽微带线图 2。2 微带线结构
微带线的传统制作工艺是先使用真空蒸发的方法,在抛光了的介质基片正面蒸发上一层 铬,厚度大约为 20~40mm,再往铬层上蒸发约为 1μm 厚度的金、铜或银等,然后在其表面 涂感光胶,最后贴上所需电路图形照片底片,置于紫外光下进行曝光,腐蚀处理后留下感光 部分电路图形,表面金属层需要一定的厚度,也就是 t,而导体带的长度和宽度视需要而定。
微带线属于不均匀介质填充,其传输模式是一种准 TEM 模。而实际上对于标准微带线而 言,导带上方的空气和下方εr 的介质都是可以产生影响的介质,其产生的场大多集中在导带
与接地板之间,剩下的场在空气介质中分布。实验表明,微带线中真正传输的是一种混合波, 称之为 TE-TM 波,其纵向场分量 Ez、Hz 不为零,因为介质和空气分界面处的边界条件产生 的。但是相比导带和接地板之间的横向场分量,纵向场分量要小得多,所以工作频率不太高 时,可以选择恰当的微带线尺寸,以消去纵向场分量的影响。因此我们可以使得微带线中传 输模的物理性质与 TEM 波偏差减小,故称之为准 TEM 波。对于准 TEM 波的分析方法有准 静态法、全波分析法和色散模型法。使用准静态方法分析特性时,将其看成 TEM 模,引入有 效介电常数εeff 的均匀介质取代原介质,得到特性阻抗
其中代表空气微带线的特性阻抗。
微带线电路采用金属封装,其高度 H 需要大于基片厚度 h 的 5~6 倍,侧边距离 a 应是 5-6 倍的金属带宽度 ω。同时在封装盒盖内壁上涂以吸收材料以减小封装盘对电磁波的反射, 避免其影响电路性能。
2。2 微带线的基本参数
微带线由介质基板、两边的导体带以及接地板所组成,其构造如图 2。3 所示。 相关设计参数如下: