[互聯(lián)網(wǎng)]chap2 25 26 微波集成電路用的導(dǎo)波系統(tǒng)ppt課件

1、1. 波導(dǎo)正規(guī)模的特性？波導(dǎo)正規(guī)模的特性？ 2. 方式正交性方式正交性 有哪幾種？有哪幾種？3. 帶狀線的主模？帶狀線的主模？復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)窄條帶窄條帶 0.35Wbt圖圖2.492.490604ln( )crbZd一一 帶狀線帶狀線 (2.188)d0/wt/w 二者的等效關(guān)系，由保角變換法求出如圖二者的等效關(guān)系，由保角變換法求出如圖2.50所示。所示。(2.189)當(dāng)當(dāng) 時(shí)，也可用下面的近似公式計(jì)算時(shí)，也可用下面的近似公式計(jì)算圖圖2.500.11t W 201411ln0.512dtWtWWtW一一 帶狀線帶狀線 (2.190)608ln( )crbZW 假設(shè)假設(shè)t=0，那么得，那么得d0=W/

2、2。于是零厚度窄條帶帶狀線的。于是零厚度窄條帶帶狀線的特性阻抗近似為特性阻抗近似為 帶狀線的衰減普通包括三部分：導(dǎo)體衰減、介質(zhì)衰減帶狀線的衰減普通包括三部分：導(dǎo)體衰減、介質(zhì)衰減和輻射引起的衰減。詳見(jiàn)課本。和輻射引起的衰減。詳見(jiàn)課本。帶狀線傳輸中等功率，設(shè)計(jì)合理時(shí)也可傳輸較大功帶狀線傳輸中等功率，設(shè)計(jì)合理時(shí)也可傳輸較大功率。率。一一 帶狀線帶狀線 (二二) 帶狀線的主要特性參量帶狀線的主要特性參量一一 帶狀線帶狀線 3. 帶狀線功率容量帶狀線功率容量32max220602 101( ) 2PVSWRttb PZbb4. 衰減常數(shù)衰減常數(shù))/(2ktgdmNP120,16. 0120,)(30R1

3、07 . 200003cZBbZRZAtbZsrs二二 微帶線微帶線 圖圖2.522.52(1)種類和構(gòu)造種類和構(gòu)造 二二 微帶線微帶線 優(yōu)點(diǎn)：體積小、分量輕、頻帶寬、可集成化；優(yōu)點(diǎn)：體積小、分量輕、頻帶寬、可集成化；缺陷：損耗大，效率低，功率容量低。缺陷：損耗大，效率低，功率容量低。二二 微帶線微帶線 3.2 微帶線微帶線微帶線可以看作由雙線傳輸線演化而來(lái)。在兩根微帶線可以看作由雙線傳輸線演化而來(lái)。在兩根導(dǎo)線之間插入極薄的理想導(dǎo)體平板，它并不影響原來(lái)導(dǎo)線之間插入極薄的理想導(dǎo)體平板，它并不影響原來(lái)的場(chǎng)分布，而后去掉板下的一根導(dǎo)線，并將留下的一的場(chǎng)分布，而后去掉板下的一根導(dǎo)線，并將留下的一根根“

4、壓扁，即構(gòu)成了微帶線。微帶線中的主模是準(zhǔn)壓扁，即構(gòu)成了微帶線。微帶線中的主模是準(zhǔn)TEM模模 二二 微帶線微帶線 準(zhǔn)準(zhǔn)TEM模模(電磁場(chǎng)的縱向分量很小電磁場(chǎng)的縱向分量很小)具有色具有色散特性，這散特性，這點(diǎn)與純點(diǎn)與純TEM模不同，而且隨著任模不同，而且隨著任務(wù)頻率的升高，這兩種模之間的差別也愈大。務(wù)頻率的升高，這兩種模之間的差別也愈大。 二二 微帶線微帶線 圖圖2.53 微帶線微帶線 為了減少輻射損耗，通常還將微帶線裝入金屬屏蔽盒為了減少輻射損耗，通常還將微帶線裝入金屬屏蔽盒中，這樣就可以使微帶線的輻射損耗進(jìn)一步減少。中，這樣就可以使微帶線的輻射損耗進(jìn)一步減少。 微帶線是由堆積在介質(zhì)基片上的金屬

5、導(dǎo)體帶條和接地微帶線是由堆積在介質(zhì)基片上的金屬導(dǎo)體帶條和接地板構(gòu)成。板構(gòu)成。 常用的介質(zhì)基片資料是常用的介質(zhì)基片資料是 99% Al2O3 瓷、石英藍(lán)寶石瓷、石英藍(lán)寶石或聚四氟乙烯、玻璃纖維等低損耗介質(zhì)，接地板和導(dǎo)體帶或聚四氟乙烯、玻璃纖維等低損耗介質(zhì)，接地板和導(dǎo)體帶條常用銅等良導(dǎo)體做成。條常用銅等良導(dǎo)體做成。微帶線的主要特性微帶線的主要特性二二 微帶線微帶線 微帶線雖是雙導(dǎo)體傳輸線，又可視為雙線演化而來(lái)。但它的主模并不是TEM模，這是由于微帶線中填充有兩種介質(zhì)(基片與空氣介質(zhì))，屬于分區(qū)填充介質(zhì)的導(dǎo)波系統(tǒng)。TEM波不能滿足介質(zhì)基片與空氣分界面上的邊境條件。要滿足微帶線的邊境條件，場(chǎng)必需有縱向

6、分量。即Ez、Hz不全為零或都不為零。但是由于實(shí)踐微帶線的場(chǎng)主要集中在介質(zhì)中，空氣中的場(chǎng)較弱，因此電磁場(chǎng)縱向分量很小。對(duì)于這種具有很小縱向分量的波，因與TEM波差別甚小而稱為準(zhǔn)TEM波。微帶線的主模就是準(zhǔn)TEM模。 試證明在均勻各向同性無(wú)耗微帶電路中，試證明在均勻各向同性無(wú)耗微帶電路中，其傳輸主方式為準(zhǔn)其傳輸主方式為準(zhǔn)TEM模模 兩種理想介質(zhì)分界面兩種理想介質(zhì)分界面上的邊境條件上的邊境條件n12n12n12n12()0()0()0()0eeeeDDBBEEHH2.7.2 兩種常見(jiàn)的情況兩種常見(jiàn)的情況 在兩種理想介質(zhì)分在兩種理想介質(zhì)分界面上，在自然形狀下界面上，在自然形狀下沒(méi)有電荷和電流分布，沒(méi)

7、有電荷和電流分布，即即JSJS0 0、SS0 0，故，故 的法向分量延續(xù)的法向分量延續(xù)D 的法向分量延續(xù)的法向分量延續(xù)B 的切向分量延續(xù)的切向分量延續(xù)E 的切向分量延續(xù)的切向分量延續(xù)Hne媒質(zhì)媒質(zhì)1 1媒質(zhì)媒質(zhì)2 2 、 的法向分量延續(xù)的法向分量延續(xù)DBne媒質(zhì)媒質(zhì)1 1媒質(zhì)媒質(zhì)2 2 、 的切向分量延續(xù)的切向分量延續(xù)EH證明：設(shè)微帶電路的傳播方向?yàn)樽C明：設(shè)微帶電路的傳播方向?yàn)閦向，在空氣和介向，在空氣和介質(zhì)販交界面上有：質(zhì)販交界面上有：切向電場(chǎng)切向電場(chǎng) ， (a)法向電場(chǎng)法向電場(chǎng) (b)切向磁場(chǎng)切向磁場(chǎng) , (c)法向磁場(chǎng)法向磁場(chǎng) (d)其中帶撇的表示界面的介質(zhì)一側(cè)的場(chǎng)量，不帶撇其中帶撇的表

8、示界面的介質(zhì)一側(cè)的場(chǎng)量，不帶撇的表示界面兩側(cè)的空氣一側(cè)的場(chǎng)量。界面兩側(cè)的的表示界面兩側(cè)的空氣一側(cè)的場(chǎng)量。界面兩側(cè)的電磁場(chǎng)當(dāng)然滿足麥克斯韋方程，電磁場(chǎng)當(dāng)然滿足麥克斯韋方程，zzEExxEEryyEExxHHzzHH) 1(rYyHH 介質(zhì)中介質(zhì)中 空氣中空氣中 分別對(duì)以上兩邊取分別對(duì)以上兩邊取x分量，那么得到分量，那么得到 在界面上利用邊境條件在界面上利用邊境條件(a),于是有于是有 (e)0EjHrEjH0XryZEjzHyH)()(0 xyZEjzHyH0)()()()()()(zHyHzHyHyZryZ 再利用邊境條件再利用邊境條件(d),并留意到對(duì)于相位常數(shù)并留意到對(duì)于相位常數(shù)為為 的單

9、模導(dǎo)行波有的單模導(dǎo)行波有 把這些關(guān)系代入式把這些關(guān)系代入式(e),整理后可得整理后可得 (f)這是介質(zhì)界面兩側(cè)的磁場(chǎng)所必需滿足的關(guān)系。由這是介質(zhì)界面兩側(cè)的磁場(chǎng)所必需滿足的關(guān)系。由于在介質(zhì)于在介質(zhì)-空氣交界面上，垂直于界面的磁場(chǎng)分量空氣交界面上，垂直于界面的磁場(chǎng)分量Hy不能夠處處為零，而且介質(zhì)片的不能夠處處為零，而且介質(zhì)片的 ，故式，故式(f)的右邊不等于零；由此推出其左邊也一定不等于的右邊不等于零；由此推出其左邊也一定不等于零，這就證明了必定有磁場(chǎng)的縱向分量存在。零，這就證明了必定有磁場(chǎng)的縱向分量存在。yyHjzHyyyHjHjzH()()(1)ZZrryHHjHyy 1r 同理可得到同理可得

10、到 (g)因此只需垂直于界面的電場(chǎng)分量不處處為零，那因此只需垂直于界面的電場(chǎng)分量不處處為零，那么必然存在電場(chǎng)的縱向分量。么必然存在電場(chǎng)的縱向分量。 這樣我們就普通地證明了微帶中的任何導(dǎo)行這樣我們就普通地證明了微帶中的任何導(dǎo)行波必定有縱向場(chǎng)分量。換句話說(shuō)，純的波必定有縱向場(chǎng)分量。換句話說(shuō)，純的TEM波是波是不能夠在微帶中單獨(dú)存在的。這個(gè)結(jié)論是嚴(yán)厲推不能夠在微帶中單獨(dú)存在的。這個(gè)結(jié)論是嚴(yán)厲推理的結(jié)果，是無(wú)可疑心的。由以上分析可以看出，理的結(jié)果，是無(wú)可疑心的。由以上分析可以看出，微帶中的方式非微帶中的方式非TEM波，是由空氣介質(zhì)面處的邊波，是由空氣介質(zhì)面處的邊緣分量緣分量Ez和和Hz引起的，與導(dǎo)體的

11、橫向場(chǎng)分量相比，引起的，與導(dǎo)體的橫向場(chǎng)分量相比，縱向場(chǎng)分量很小，所以微帶中的主方式稱為準(zhǔn)縱向場(chǎng)分量很小，所以微帶中的主方式稱為準(zhǔn)TEM模。這種方式實(shí)踐上是一種混合方式模。這種方式實(shí)踐上是一種混合方式 。yrZZEjyEyE)11 ()()(微帶線的主要特性微帶線的主要特性微帶線的主模：準(zhǔn)微帶線的主模：準(zhǔn)TEM模。模。二二 微帶線微帶線 微帶線中的高次模有兩種：波導(dǎo)模和外表波模。微帶線中的高次模有兩種：波導(dǎo)模和外表波模。 波導(dǎo)模是指在金屬導(dǎo)帶與接地板之間構(gòu)成有限寬度波導(dǎo)模是指在金屬導(dǎo)帶與接地板之間構(gòu)成有限寬度的平板波導(dǎo)中存在的的平板波導(dǎo)中存在的TETE、TMTM模。平板波導(dǎo)的最低模。平板波導(dǎo)的最

12、低TETE模和模和TMTM模是模是TE10TE10模、模、TM01TM01模。模。10TE2crW(2.201a)圖圖2.54 思索到導(dǎo)帶兩邊的邊緣效應(yīng)，上式修正為思索到導(dǎo)帶兩邊的邊緣效應(yīng)，上式修正為10TE20.8crWh(2.201b)二二 微帶線微帶線 (2.202)01TM2crh二二 微帶線微帶線 圖圖2.55由此可見(jiàn)，要抑制微帶線中的波導(dǎo)模，需滿足條件由此可見(jiàn)，要抑制微帶線中的波導(dǎo)模，需滿足條件min20.82rrWhh(2.205)二二 微帶線微帶線 外表波模是指微帶線導(dǎo)帶的兩側(cè)可視為金屬板上涂敷介質(zhì)外表波模是指微帶線導(dǎo)帶的兩側(cè)可視為金屬板上涂敷介質(zhì)的外表波波導(dǎo)的外表波波導(dǎo),它能

13、傳播外表波模。外表波中最低的它能傳播外表波模。外表波中最低的TM模模是是TM0模，最低的模，最低的TE模是模是TE1模。它們的截止波長(zhǎng)為模。它們的截止波長(zhǎng)為 外表波模外表波模0TMc 1TE41crh(2.203)(2.204)min41rh(2.206)對(duì)于外表波模，因?qū)τ谕獗聿＃騎M0模的截止波長(zhǎng)為無(wú)窮大，無(wú)法經(jīng)模的截止波長(zhǎng)為無(wú)窮大，無(wú)法經(jīng)過(guò)選擇尺寸來(lái)抑制，經(jīng)過(guò)選擇尺寸只能抑制過(guò)選擇尺寸來(lái)抑制，經(jīng)過(guò)選擇尺寸只能抑制TE1模。模。二二 微帶線微帶線 (2.207)故微帶線的單模任務(wù)條件常取為故微帶線的單模任務(wù)條件常取為min20.841rrWhh即有由于波導(dǎo)方式中即有由于波導(dǎo)方式中TM0

14、1模的截止波長(zhǎng)比外表波模的截止波長(zhǎng)比外表波TE1模模的截止波長(zhǎng)要短的截止波長(zhǎng)要短波導(dǎo)模波導(dǎo)模TE10外表波模外表波模TE101TM2crh微帶線的主要特性參量微帶線的主要特性參量1.微帶線上導(dǎo)波的相速微帶線上導(dǎo)波的相速 vpprcvc(2.207)二二 微帶線微帶線 111pvLC(2.211)00111cL C(2.212)011LL1 21 21110122110111112rrerrhWhqW 1 2110112hqW101eCC于是有效介電常數(shù)可以經(jīng)過(guò)于是有效介電常數(shù)可以經(jīng)過(guò)C1和和 來(lái)求得來(lái)求得01C式中式中二二 微帶線微帶線 00rAAqqACdd 0011erAAqdd(2.21

15、6)二二 微帶線微帶線 圖圖2.56e圖圖2.57(a)2.57(a)11erq 從而從而(1) (1)erq 二二 微帶線微帶線 2.微帶線的波導(dǎo)波長(zhǎng)和特性抗微帶線的波導(dǎo)波長(zhǎng)和特性抗(2.219)0ge011ccpeZZv C(2.218)0011cZcC(2.220)二二 微帶線微帶線 惠勒導(dǎo)出的零厚度真實(shí)微帶線特性阻抗近似公式為惠勒導(dǎo)出的零厚度真實(shí)微帶線特性阻抗近似公式為2W h 的窄微帶線的窄微帶線2W h 211600.4410.08222rrcrrrWZh 11.45ln0.942Wh2128111460lnlnln132212rcrrrhWZWh上式的誤差約上式的誤差約1 1。當(dāng)

16、。當(dāng) 時(shí)，將式中時(shí)，將式中W W改用改用 代入。其中代入。其中WW由式由式(2.217)(2.217)計(jì)算。計(jì)算。0t WWW(2.221a)(2.221b)二二 微帶線微帶線 的寬微帶線的寬微帶線WWW1 2W h時(shí)21lnhWtt1 2W h時(shí)41lntWWt二二 微帶線微帶線 (2.217)(2.221c)惠勒還給出了寬、窄微帶線通用的近似式為惠勒還給出了寬、窄微帶線通用的近似式為式中式中此式誤差小于此式誤差小于2。 2242.44ln 11crhZAABW148411rhAWWWB W112rB2241 ln11.1tWt hW t二二 微帶線微帶線 一一 帶狀線帶狀線 微帶線的特性阻

17、抗和相位改動(dòng)可由微帶線的特性阻抗和相位改動(dòng)可由ADS軟件中自帶的軟件中自帶的程序計(jì)算，需求輸入的微帶線各參數(shù)的含義如下：程序計(jì)算，需求輸入的微帶線各參數(shù)的含義如下： H：基板厚度，即微帶線究竟部接地導(dǎo)體板的間隔：基板厚度，即微帶線究竟部接地導(dǎo)體板的間隔r：基板相對(duì)介電常數(shù)：基板相對(duì)介電常數(shù)Mur：相對(duì)磁導(dǎo)率：相對(duì)磁導(dǎo)率Cond：金屬電導(dǎo)率：金屬電導(dǎo)率Hu：假設(shè)微帶線處于一個(gè)金屬盒中，這是金屬盒的高：假設(shè)微帶線處于一個(gè)金屬盒中，這是金屬盒的高度度T：金屬層厚度：金屬層厚度TanD：介電損耗角正切：介電損耗角正切Roungh：外表粗糙度：外表粗糙度L：微帶線長(zhǎng)：微帶線長(zhǎng)Rough：介質(zhì)外表方均根粗

18、糙度：介質(zhì)外表方均根粗糙度3.微帶線的衰減微帶線的衰減 普通情況下，微帶線的衰減包括導(dǎo)體、介質(zhì)和輻射普通情況下，微帶線的衰減包括導(dǎo)體、介質(zhì)和輻射引起的衰減三部分。即引起的衰減三部分。即cdr二二 微帶線微帶線 微帶線是開(kāi)放性構(gòu)造，容易產(chǎn)生輻射。但實(shí)踐上因微帶線是開(kāi)放性構(gòu)造，容易產(chǎn)生輻射。但實(shí)踐上因介質(zhì)基片很大，只需選擇尺寸適宜，輻射仍是很小的，介質(zhì)基片很大，只需選擇尺寸適宜，輻射仍是很小的，仍可略去不計(jì)，故只思索導(dǎo)體和介質(zhì)衰減。仍可略去不計(jì)，故只思索導(dǎo)體和介質(zhì)衰減。 微帶線因是部分填充介質(zhì)，故介質(zhì)衰減應(yīng)比全填充微帶線因是部分填充介質(zhì)，故介質(zhì)衰減應(yīng)比全填充介質(zhì)情況的小。介質(zhì)情況的小。 高、低阻抗

19、低通濾波器高、低阻抗低通濾波器 11sinsin22gHCHgHckcLkkCHLZlgZZ二二 微帶線微帶線 4.平行耦合微帶線平行耦合微帶線圖圖 耦合微帶線構(gòu)造表示圖耦合微帶線構(gòu)造表示圖準(zhǔn)準(zhǔn)TEM模模耦合微帶線主要用于耦合器和濾波器耦合微帶線主要用于耦合器和濾波器耦合帶狀線耦合帶狀線耦合帶狀線和耦合微帶線耦合帶狀線和耦合微帶線 奇偶模方法奇偶模方法采用奇模鼓采用奇模鼓勵(lì)和偶模鼓勵(lì)兩種形狀對(duì)勵(lì)和偶模鼓勵(lì)兩種形狀對(duì)它進(jìn)展分析，其它的鼓勵(lì)它進(jìn)展分析，其它的鼓勵(lì)形狀可看作是這兩種形狀形狀可看作是這兩種形狀的疊加。的疊加。(a)薄帶側(cè)耦合薄帶側(cè)耦合 (b)厚帶側(cè)耦合厚帶側(cè)耦合 (c)夾層側(cè)耦合夾層側(cè)

20、耦合(d)薄帶垂直寬面耦合薄帶垂直寬面耦合 (e)厚帶垂直寬面耦合厚帶垂直寬面耦合 (f)薄帶平行寬面耦合薄帶平行寬面耦合 (g)厚帶平行寬面耦合厚帶平行寬面耦合 (h)厚帶錯(cuò)位耦合厚帶錯(cuò)位耦合 耦合微帶線耦合微帶線 耦合帶狀線和耦合微帶線耦合帶狀線和耦合微帶線 奇模鼓勵(lì)奇模鼓勵(lì)在耦合線的兩個(gè)中心導(dǎo)體帶上加的電壓幅在耦合線的兩個(gè)中心導(dǎo)體帶上加的電壓幅度相等，而相位相反度相等，而相位相反 中心對(duì)稱面為電壁中心對(duì)稱面為電壁偶模鼓勵(lì)偶模鼓勵(lì)在耦合線的兩個(gè)中心導(dǎo)體帶上加的電壓幅在耦合線的兩個(gè)中心導(dǎo)體帶上加的電壓幅度相等，相位一樣度相等，相位一樣 中心對(duì)稱面為磁壁中心對(duì)稱面為磁壁二二 微帶線微帶線 微帶

21、濾波器的設(shè)計(jì)微帶濾波器的設(shè)計(jì)( (補(bǔ)充補(bǔ)充) )平行耦合線帶通濾波器的設(shè)計(jì)平行耦合線帶通濾波器的設(shè)計(jì)以下圖是一個(gè)微帶帶通濾波器及其等效電路，它由以下圖是一個(gè)微帶帶通濾波器及其等效電路，它由平行的耦合線節(jié)相連組成，并且是左右對(duì)稱的，每平行的耦合線節(jié)相連組成，并且是左右對(duì)稱的，每一個(gè)耦合線節(jié)長(zhǎng)度約為四分之一波長(zhǎng)一個(gè)耦合線節(jié)長(zhǎng)度約為四分之一波長(zhǎng)(對(duì)中心頻率而對(duì)中心頻率而言言)，構(gòu)成諧振電路。，構(gòu)成諧振電路。等效電路等效電路二二 微帶線微帶線 懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線 懸置或倒置微帶線中，電磁場(chǎng)的大部分處于空氣懸置或倒置微帶線中，電磁場(chǎng)的

22、大部分處于空氣中，介質(zhì)影響不大，其有效相對(duì)介電常數(shù)中，介質(zhì)影響不大，其有效相對(duì)介電常數(shù)re接近于接近于1，從而其特性參量接近空氣中的參量，線中損耗大大減從而其特性參量接近空氣中的參量，線中損耗大大減小，具有比微帶線更高的小，具有比微帶線更高的Q值，接近于無(wú)色散，因此值，接近于無(wú)色散，因此特別合順運(yùn)用于濾波器、諧振電路等特別合順運(yùn)用于濾波器、諧振電路等Q值較高的場(chǎng)所。值較高的場(chǎng)所。懸置微帶線的缺陷是，與規(guī)范微帶線相比，構(gòu)造不緊懸置微帶線的缺陷是，與規(guī)范微帶線相比，構(gòu)造不緊湊。懸置或倒置微帶線傳輸?shù)闹髂Ｊ菧?zhǔn)湊。懸置或倒置微帶線傳輸?shù)闹髂Ｊ菧?zhǔn)TEM模模 懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線懸

23、置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線2021)(ln60Zuuufre7528. 0666.30exp)62(6)(uuf倒置微帶線，懸置微帶線，bWbaWu/)/(懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線和倒置微帶線懸置微帶線懸置微帶線 1re11ra11ln1Wabbb41ln1251. 08621. 0baa41ln1397. 04986. 0bab倒置微帶線倒置微帶線 1lna111rerbWbab21ln1515. 05173. 0baa21ln1047. 03092. 0bab在和在和0.2 a / b 1，式，式(3-68)的精度在時(shí)優(yōu)于

24、的精度在時(shí)優(yōu)于1%；在時(shí)，精度優(yōu)于；在時(shí)，精度優(yōu)于2% 三三 共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€( (共面波導(dǎo)共面波導(dǎo)) )三三 共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€分共面波導(dǎo)共面?zhèn)鬏斁€分共面波導(dǎo)(CPW)、共面帶線、共面帶線(CPS)。明顯優(yōu)點(diǎn)是與有源器件和無(wú)源元件銜接非常方便明顯優(yōu)點(diǎn)是與有源器件和無(wú)源元件銜接非常方便 。任務(wù)方式非任務(wù)方式非TEM模傳播模傳播 便于便于MMIC共面波導(dǎo)共面波導(dǎo)三三 共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€( (共面波導(dǎo)共面波導(dǎo)) )介質(zhì)基片采用高介電常數(shù)介質(zhì)以保證波導(dǎo)波長(zhǎng)介質(zhì)基片采用高介電常數(shù)介質(zhì)以保證波導(dǎo)波長(zhǎng)gg小于小于自在空間電磁波的波長(zhǎng)自在空間電磁波的波長(zhǎng)00，從而使場(chǎng)集中在介質(zhì)與空氣的，從

25、而使場(chǎng)集中在介質(zhì)與空氣的分界面附近。分界面附近。三三 共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€圖圖2.592.59任務(wù)方式是準(zhǔn)任務(wù)方式是準(zhǔn)TEM模。模。三三 共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€三三 共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€)()(30Z0kKkKre共面波導(dǎo)共面波導(dǎo) 第一類完全橢圓第一類完全橢圓函數(shù)、余函數(shù)函數(shù)、余函數(shù)三三 共面?zhèn)鬏斁€共面?zhèn)鬏斁€2.共面帶線共面帶線)()(120Z0kKkKre式中式中2( )( )1/(2)K kK kkkkSSW四四 槽線槽線圖圖2.612.61四四 槽線槽線槽線屬于分區(qū)填充介質(zhì)的導(dǎo)槽線屬于分區(qū)填充介質(zhì)的導(dǎo)波系統(tǒng)，非波系統(tǒng)，非TEM模，即模，即Ez和和Hz都不為零，屬于一種波導(dǎo)都不為零，屬于一種

26、波導(dǎo)模模 。便于安頓固體器件。便于安頓固體器件 ，但難以得到低于但難以得到低于60的特性的特性阻抗阻抗 。四四 槽線槽線 槽線與微帶、共面?zhèn)鬏斁€類似，屬于分區(qū)填充介質(zhì)的導(dǎo)波系統(tǒng)。槽線兩導(dǎo)電層上加有電壓，電場(chǎng)橫跨于槽，在槽中介質(zhì)外表上由于位移電流不延續(xù)，使磁場(chǎng)在垂直于槽的縱平面上構(gòu)成閉合曲線，因此槽線任務(wù)在非TEM波。四四 槽線槽線 槽線中的電磁場(chǎng)主要集中在槽的附近,且大部分場(chǎng)的傳播發(fā)生在介質(zhì)基片里,基片的介電常數(shù)越高,基片中聚積的電磁能量就越大,電磁輻射就越小。電力線分布主要是橫跨過(guò)槽,而槽中的磁力線既有平行于也有垂直于槽的分量。槽線中傳輸?shù)牟皇荰EM模，也不是準(zhǔn)TEM模，而是一種波導(dǎo)模，該波

27、導(dǎo)模無(wú)截止頻率，但具有色散特性。(二二)槽線的特性參量槽線的特性參量四四 槽線槽線(2.228)1.槽線波長(zhǎng)槽線波長(zhǎng) 式中式中 為等效介電常數(shù)，為等效介電常數(shù)，r為介質(zhì)基片的相對(duì)為介質(zhì)基片的相對(duì)介電常數(shù)。介電常數(shù)。0ge1 2er2.槽線特性阻抗槽線特性阻抗0cceZZ(2.229)00201120ln 2188.5130ln 21.885cccA WZA WZA WZ(2.230)式中式中A為槽線總寬度，為槽線總寬度，W為槽寬。為槽寬。四四 槽線槽線圖圖2.622.62槽線特性阻抗槽線特性阻抗Zc與與W/A的關(guān)系曲線如圖的關(guān)系曲線如圖2.62所示。所示。四四 槽線槽線共面?zhèn)鬏斁€、槽線的共同優(yōu)點(diǎn)是：共面?zhèn)鬏斁€、槽線的共同優(yōu)點(diǎn)是：(1)構(gòu)造上易于并聯(lián)集總參數(shù)元器件；構(gòu)造上易于并聯(lián)集總參數(shù)元器件；(2)磁場(chǎng)存在圓極化區(qū)，便于作成非互易鐵氧體元件；磁場(chǎng)存在圓極化區(qū)，便于作