当把中间层的介质看成空气时，可以把微带线看成一对平行的导线。与 TEM 波的波形特 点进行对比，可以把微带线传输的波形近似为准 TEM 波。

在考虑微带线的设计过程中，特性阻抗和相速度是重要参考量。与研究平行线电路向对

比，由于在微带线中添加了介质层，因此在研究微带线上的波的特性也显得十分复杂。 微带线的特性阻抗将会影响到电路的匹配，而微带线的相速度是由微带线的电长度和实

际长度所决定的。在计算时，可根据分布电容 C0 和分布电感 L0 以及长线公式计算得出微带线的特性阻抗和相速度。

由于在微带线上传播的是准 TEM 波，因此可以根据其特性，和电场与磁场在横截面上的 瞬时分布情况，得出分布电感 L0 和分布电容 C0 的值。

同时可以由（2-1）和（2-2）的值容易得出文献综述

当电磁波在空气中传播时，它的传播速度为光速 c 3108 ；而当电磁波在相对介电常数

为r 的介质中传播时，它的传播速度为 vp   c

。在微带线中，电磁波的传播，其中有一

部分电场是在介质层中传播，而另一部分则是在空气中传播的。电磁波传播的相速度都受其 影响，因此在分析时需考虑电场在空气和介质层中相对占据的空间大小，以及微带线的形状 尺寸来确定其影响大小。无论怎样，由于有介质层的存在，相速度 vp 永远是小于光速 c 的。

由于有介质和空气两个因素影响波的传播速度大小，因此定义一种新的有效介电常数e 来表 示在某一个微带线中传播时，实际的介电常数的大小。因此有：

而根据，假设将介质层替换成空气介质，在空气中微带线的分布电容为 C 0 ，那么：

因此有：由式（2-6）可以看出，微带线的特征阻抗可以由空气基质的微带线的特征阻抗以及微带

线的有效介电常数求出。

微带线是工作在几百 MHz 到几十 GHz 频段的器件。在高频段，波长和频率的关系可以 表示为：

从式（2-7）中可知，当信号的频率工作在 10GHz 频段时，波长则在 mm 量级。因此微 带线的形状或尺寸的改变将会给整个电路设备的结果带来很大的影响。微带线的不连续性体 现在微带线的缝隙、拐弯、以及宽度的改变。因此在设计微带电路时，应尽量避免这些不连 续因素的发生，尽可能减少不连续性给整个电路带来的影响。

2。1。4 PIN 二极管工作原理

当 PIN 二极管正向偏置时，I 层的电子和空穴数量增多，使得 I 层的导电性加强，从而使 得整个 PIN 二极管导通。而相反的情况，当 PIN 二极管反向偏置时，I 层的空穴向 P 层移动， 电子向 N 层移动，I 层的阻抗增加，从而使得 PIN 二极管处于高阻抗状态。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

PIN 二极管相比较与传统的 PN 结的 P 层和 N 层多了一层 I 层。在其中，P 层和 N 层是 高掺杂的，而 I 层作为本征半导体是低掺杂的。I 层的存在使得 PIN 二极管存在一定的偏置电 压，而 I 层的厚度决定了二极管的偏置电压的大小，I 层越厚，偏置电压越高，反之偏置电压 越低。同时，I 层的厚度也决定了 PIN 二极管承受的最大承受电平，所以在考虑选择 PIN 二 极管的型号同时需要同时兼顾偏置电压的大小和承受电平的大小。

2。1。5 PIN 二极管的主要参数

1）在反向偏置时的 I 层电容 C

由于 I 层的主要材质为硅，其机电常数较大，相比较于周围的空气，因此可以近似估计 I