微帶線的產(chǎn)生和發(fā)展

1、室就，匕京稱I空就天大B E I H A N G U微波技術(shù)經(jīng)典前沿類微帶線的產(chǎn)生和發(fā)展目錄、微波傳輸線.1.1傳輸線概論 4二、微帶線產(chǎn)生 52.1 產(chǎn)生背景及發(fā)展歷程 52.2 微帶線的結(jié)構(gòu)及參數(shù) 52.2.1 微帶線中的主模 62.2.2 微帶線的基本參數(shù)及實(shí)現(xiàn) 7三、微帶線的應(yīng)用 103.1 微帶集成電路簡介 103.2 微帶線的發(fā)展趨勢 113.3 微帶線發(fā)展的實(shí)例 11四、微帶線和帶狀線的對(duì)比 124.1 總體對(duì)比 124.1.1 微帶線 134.1.2 帶狀線 134.2 微帶線的優(yōu)缺點(diǎn) 13五、微帶線的不連續(xù)性 14六、參考文獻(xiàn) 16微帶線的產(chǎn)生和發(fā)展摘要微帶線是由支在介質(zhì)基片

2、上的單一導(dǎo)體帶構(gòu)成的微波傳輸線。適合制作微波集成電 路的平面結(jié)構(gòu)傳輸線。與金屬波導(dǎo)相比，具有體積小、重量輕、使用頻帶寬、可靠性高 和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)；但同時(shí)也存在損耗稍大，功率容量小等問題。本文首先討論了微 波傳輸線的分類，然后從微帶線的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了介紹。并且依 據(jù)微帶線發(fā)展過程中產(chǎn)生的實(shí)例，深入了解了蝴蝶結(jié)形DGS散帶線在低通濾波器中的應(yīng)用。之后也通過查閱文獻(xiàn)，知曉了各種微帶線中存在著不連續(xù)性，以及根據(jù)不連續(xù)性得 到的一些應(yīng)用。關(guān)鍵詞：微波傳輸線，microstrip ,微波集成電路，蝴蝶結(jié)形DGS散帶線，微帶線不連 續(xù)性一.微波傳輸線微波傳輸線種類很多，按其傳1.1傳

3、輸線概況微波傳輸線是用來傳輸微波信號(hào)和微波能量的傳輸線輸電磁波的性質(zhì)可分為三類：TEM真?zhèn)鬏斁€(包括準(zhǔn)TEM莫傳輸線)，如圖1(1)所示的平 行雙線、同軸線、帶狀線及微帶線等雙導(dǎo)線傳輸線；TE模和TM模傳輸線，如圖1(2)所 示的矩形波導(dǎo)，圓波導(dǎo)、橢圓波導(dǎo)、脊波導(dǎo)等金屬波導(dǎo)傳輸線；表面波傳輸線，具傳輸模 式一般為混合模，如圖1(3)所示的介質(zhì)波導(dǎo)，介質(zhì)鏡像線等。圖1經(jīng)典微帶傳輸線在射頻/微波的低頻段，可以用平行雙線來傳輸微波能量和信號(hào)；而當(dāng)頻率提高到其 波長和兩根導(dǎo)線間的距離可以相比時(shí)，電磁能量會(huì)通過導(dǎo)線向空間輻射出去，損耗隨之增 加，頻率愈高，損耗愈大，因此在微波的高頻段，平行雙線不能用來作

4、為傳輸線。為了避免輻射損耗，可以將傳輸線做成封閉形式，像同軸線那樣電磁能量被限制在內(nèi) 外導(dǎo)體之間，從而消除了輻射損耗。因此，同軸線傳輸線所傳輸?shù)碾姶挪l率范圍可以提 高，是目前常用的微波傳輸線。但隨頻率的繼續(xù)提高，同軸線的橫截面尺寸必須相應(yīng)減小 才能保證它只傳輸TEMK,這樣會(huì)導(dǎo)致同軸線的導(dǎo)體損耗增加，尤其內(nèi)導(dǎo)體引起損耗更大 傳輸功率容量降低。因此同軸線又不能傳輸更高頻率的電磁波，一般只適用于厘米波段。二.微帶線產(chǎn)生2.1 產(chǎn)生背景及發(fā)展歷程60年代初期，由于微波低損耗介質(zhì)材料和微波半導(dǎo)體器件的發(fā)展，形成了微波集成 電路，使微帶線得到了廣泛應(yīng)用，相繼出現(xiàn)了各種類型的微帶線，一般用薄膜工藝制造。

5、介質(zhì)基片選用介電常數(shù)高、微波損耗低的材料，同時(shí)導(dǎo)體也具有導(dǎo)電率高、穩(wěn)定性好、 與基片的粘附性強(qiáng)等特點(diǎn)。除了微帶線以外，常用的微波傳輸線還有同軸線和波導(dǎo)等。但它們的最大缺點(diǎn)是體積、 重量大。這個(gè)問題在過去并不突出，但隨著空間電子技術(shù)（例如空用雷達(dá)和其他空用電 子設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備等）的發(fā)展，設(shè)備的體積和重量成為一個(gè)主要矛盾，必須予以解 決，即使對(duì)一些地面電子設(shè)備、減輕體積、重量也成為一個(gè)重要問題，例如相控陣?yán)走_(dá)， 使用了成千上萬個(gè)微波單元，包括收、發(fā)設(shè)備和微波電路系統(tǒng)，如仍沿用過去的元件， 則整個(gè)系統(tǒng)也將很復(fù)雜笨重。止匕外，同軸線和波導(dǎo)作為傳輸線和電路元件還存在機(jī)械加 工量大、成本高、調(diào)整不易等

6、缺點(diǎn)。總之，為了適應(yīng)現(xiàn)在無線技術(shù)的發(fā)展，微波傳輸線 必須相應(yīng)地有個(gè)大變革。為了減輕整個(gè)無線電設(shè)備的體積和重量，增加其可靠性，首先在低頻電路中有了很 大發(fā)展：由電子管發(fā)展到晶體管，進(jìn)而又發(fā)展到集成電路，為整機(jī)小型化開辟了道路。 當(dāng)?shù)皖l的問題得到了解決時(shí)，整個(gè)變革便逐漸擴(kuò)展到了微波領(lǐng)域。近十幾年來，發(fā)展了 一大批微波固體器件，它們和電子管相比，體積、重量大為減小。但要真正做到微波整 機(jī)的小型化，還必須有電路部分與之配合。六十年代中期后，將器件和電路結(jié)合起來解 決小型化問題的微波集成電路發(fā)展起來，從而使微波設(shè)備的固體化、小型化成為可能， 并大大改進(jìn)了整機(jī)的指標(biāo)。2.2 微帶線的結(jié)構(gòu)及參數(shù)微帶線的結(jié)構(gòu)

7、如圖2所示。它是由介質(zhì)基片的一邊為中心導(dǎo)帶，另一邊為接地板所構(gòu) 成，其基片厚度為h,中心導(dǎo)帶的寬度為w。其制作工藝是先將基片（最常用的是氧化鋁）研 磨、拋光和清洗，然后放在真空鍍膜機(jī)中形成一層銘-金層,再利用光刻技術(shù)制成所需要的電路，最后采用電鍍的辦法加厚金屬層的厚度，并裝接上所需要的有源器件和其它元件形成微帶電路導(dǎo)體1導(dǎo)體2圖2微帶線的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖2.2.1 微帶線中的主模嚴(yán)格地講，微帶線屬于非均勻介質(zhì)系統(tǒng)，在非均勻介質(zhì)的結(jié)構(gòu)中不存在 TEM莫，也不存在純TE?；蚣僒M模，而是TE模和TM模的混合模。微帶線可以看成是由平行雙導(dǎo)線 演變來的，假設(shè)在無限均勻介質(zhì)中有一平行雙導(dǎo)線線上傳輸?shù)闹髂?/p>

8、是純TEM模，如果在兩導(dǎo)線間的中心對(duì)稱面上放置一個(gè)極薄的理想的導(dǎo)體板，將雙導(dǎo)線從中心對(duì)稱面分為上 下兩部分，如果在任一單根導(dǎo)線和理想導(dǎo)體平板之間饋電，其間仍可傳輸純TEM模，因而將未饋電的那一根導(dǎo)線移去，也不會(huì)改變饋電的導(dǎo)線與理想導(dǎo)體平板場分布。把此饋 電的導(dǎo)線變成扁平導(dǎo)體帶，就形成了上半空間為同一種介質(zhì)的微帶線，若該介質(zhì)是空氣 則稱為空氣微帶線。對(duì)于空氣介質(zhì)的微帶線，它是雙導(dǎo)線系統(tǒng)，且周圍是均勻的空氣，因此 它可以存在無色散的TEM模。其演變過程如圖3所示。圖3由普通傳輸線至帶形傳輸線的演變由于空氣微帶線的輻射損耗大，沒有實(shí)際的使用價(jià)值，通常微帶線是制作在介質(zhì)基片 上的，雖然它仍然是雙導(dǎo)線系

9、統(tǒng)，在導(dǎo)體和接地板之間填充有介質(zhì)而上方是空氣，因此， 這個(gè)系統(tǒng)不僅存在介質(zhì)與導(dǎo)體的分界面，而且存在空氣與導(dǎo)體、空氣與介質(zhì)的分界面。在這種混合介質(zhì)系統(tǒng)中，是不存在純 TEM模?？梢宰C明，在兩種不同介質(zhì)的傳輸系統(tǒng)中， 不可能存在單純的TEM莫，而只能存在TE模和TM模的混合模。但在微波波段的低頻端由 于場的色散現(xiàn)象很弱，傳輸模式類似于TEMK,故稱為準(zhǔn)TEMHo2.2.2 微帶線的基本參數(shù)及實(shí)現(xiàn)1基本參數(shù)微帶線橫截面的結(jié)構(gòu)如圖4所示。相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：(1) 基板參數(shù)：基板介電常數(shù)£ r、基板介質(zhì)損耗角正切tan 6、基板高度h和導(dǎo)線 厚度t。導(dǎo)帶和底板(接地板)金屬通常為銅、金、 銀、

10、錫或鋁；高速傳送信號(hào)的基板材料一般有陶瓷材料、玻纖布、聚四氟乙烯、 其他熱固性樹脂等。表1給出微波集成電路中常用介質(zhì)材料的特性0材料損耗角正切tanffX 1。一，（】OGH工時(shí)）相對(duì)介電常數(shù)a電導(dǎo)率M應(yīng)用氧化鋁帆5%2100.30陶瓷96%690.28微帶線1580.20藍(lán)寶石1100.40微帶戰(zhàn)，集總參數(shù)元件玻璃2050.01微帶線，集總參數(shù)元件熔石英1. 4Q.01微帶戰(zhàn)，集總參數(shù)元件軾化鉞172.50散帶畿復(fù)合介質(zhì)基片金紅石41000.02微帶線鐵翼體2U0.03微帶緩，不可逆元件聚四粼次152+5做帶線表1檀波集成電路中常.用介質(zhì)肘料卅軸性r 家產(chǎn) 品說明江蘇泰興幾冢企業(yè)不同厚度的聚

11、四氟乙蟒玻璃纖雌增強(qiáng)型雙面板.不同厚國內(nèi)流行產(chǎn)品r度、不同與的復(fù)合介質(zhì)雙面板 用途最廣南京化工大學(xué)不同厚度、不同仁的復(fù)合介腹雙面板性能艮好，替代 進(jìn)口產(chǎn)晶RT/Durciid系列、TMM系列、FR - 4系列玻璃奸堆增優(yōu)異的介電性ROGERS強(qiáng)聚四氟乙烯覆銅板，陶遵粉填充聚四筑乙烯覆銅板和陶能和機(jī)械性能有費(fèi)粉填充蒸固性轅脂覆銅板,不同厚.度、不同E.的復(fù)合介相當(dāng)大的優(yōu)勢口這質(zhì)雙面技類微波基材和帶POLYFLON不同厚度的聚四裁乙烯玻璃纖維指強(qiáng)型雙面板鋁襯底的基材得TaconicRF- 35系列摻雜有陶瓷成份的PTFE，編織型殷璃板材到大量應(yīng)用Arion雨膜柔性板材特殊場合表2覆銅板基材的國內(nèi)外

12、主要生產(chǎn)廠家(2) 基電特性參數(shù)：特性阻抗Z0、工作頻率f0、工作波長入0、波導(dǎo)波長入g和電長度（角度）9(3) 微帶線參數(shù)：寬度 W長度L和單位長度衰減量AdB ：i2微帶電路實(shí)現(xiàn)有兩種實(shí)現(xiàn)方式：(1) 在基片上沉淀金屬導(dǎo)帶，這類材料主要是陶瓷類剛性材料。 這種方法工藝復(fù)雜，加 工周期長，性能指標(biāo)好，在毫米波或要求高的場合使用。(2) 在現(xiàn)成介質(zhì)覆銅板上光刻腐蝕成印制板電路，這類材料主要是復(fù)合介質(zhì)類材料。這種方法加工方便，成本低，是目前使用最廣泛的方法，又稱微波印制板電路。 銅箔 種類及厚度選擇由于微帶傳輸線的衰減值與導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率有關(guān)，因此，應(yīng)選用導(dǎo)電率大的金屬，如金、銀、銅等。從導(dǎo)電性

13、能來說，銅比金好，但金具有性能穩(wěn)定，表面不易氧化，抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，故一般用金作導(dǎo)體材料。目前最常用的銅箔厚度有35 pm和18 pm兩種。銅箔越薄，越易獲得高的圖形精密 度,所以高精密度的微波圖形應(yīng)選用不大于 18 pm的銅箔。如果選用35 pm的銅箔，則 過高的圖形精度使工藝性變差，不合格品率必然增加。研究表明，銅箔類型對(duì)圖形精度亦 有影響。目前的銅箔類型有壓延銅箔和電解銅箔兩類。壓延銅箔較電解銅箔更適合于制 造高精密圖形，所以在材料訂貨時(shí)，可以考慮選擇壓延銅箔的基材板。又考慮到，無論是金還是銅，它們和介質(zhì)片 (常稱為基片)的粘附性差，所以，在制 作中，先在基片上蒸發(fā)一層鍍很薄(約幾個(gè)至幾十千

14、毫微米厚)的易與基片粘附的金屬銘 或鑰，然后再在它們的表面上鍍金或銅至所需的厚度。圖 4是微帶輸線的實(shí)際結(jié)構(gòu)。n rynfi7 mm 的介 N 銅圖4微帶傳輸線的實(shí)際結(jié)構(gòu)3微帶線尺寸選擇當(dāng)工作頻率提高時(shí)，微帶線中除了傳輸TEM真以外，還會(huì)出現(xiàn)高次模。隨頻率升高會(huì)出 現(xiàn)的高次模包括：波導(dǎo)模式 TE,TM;表面波模式TE,TM必須在材料選擇和微帶尺寸選擇2W J"?方面盡量抑制這些高次模。據(jù)分析，當(dāng)微帶線的尺寸w和h給定時(shí)，最短工作波長只要滿抑制TEio波導(dǎo)模抑制TM 01波導(dǎo)模抑制表面波 TE最低模就可保證微帶線中只傳輸準(zhǔn)TEM莫。三.微帶線的應(yīng)用微帶傳輸線應(yīng)用于低電平射頻微波技術(shù)中。

15、它的優(yōu)點(diǎn)是制造成本低，尺寸特別小，重量特別輕，工作頻帶寬，以及具有與固體器件的良好配合性；其主要缺點(diǎn)是損耗較大， 不能在高電平的情況下使用。由于微帶線結(jié)構(gòu)簡單 ，便于器件的安裝和電路調(diào)試，產(chǎn)品化 程度高，使得微帶線已成為射頻/微波電路中首選的電路結(jié)構(gòu)。3.1 微帶集成電路簡介微帶集成電路（簡稱微帶電路），電路元件由分布參數(shù)的微帶線構(gòu)成。他們包含按設(shè) 計(jì)圖形印制在介質(zhì)基片一面的導(dǎo)體帶條和另一面的金屬接地板，圖形的尺寸可以和工作 波長比擬，和微波固體器件連接后即構(gòu)成整個(gè)微帶電路。因?yàn)榧倕?shù)型集成電路的工 作頻帶寬，雖然某些電路元件（如濾波器）特性理想，集成度也很高，但其工藝比較復(fù) 雜，質(zhì)量不易保

16、證，并且由于電路元件的精度難以提高，從而使整個(gè)電路特性的一致性 差；而對(duì)微帶電路，只要保證精確的印制工藝，就可得到較高的電路質(zhì)量，故目前實(shí)際 使用的大部分是這種電路。微帶線可印制在很薄的介質(zhì)基片上（可以薄到1mmz下），故其橫截面積尺寸比波導(dǎo)、 同軸線小得多，其縱向尺寸雖和工作波長可以比擬，但因可采用高介電常數(shù)的介質(zhì)基片， 使線上的波長比自由空間波長小了幾倍，同樣可以減小微帶線的縱向尺寸，達(dá)到進(jìn)一步 集成的作用。止匕外，整個(gè)微帶電路元件共用接地板，只須由導(dǎo)體帶條構(gòu)成電路圖形，這 使整個(gè)電路的結(jié)構(gòu)大為緊湊。由于上述原因，微帶電路較好地解決了小型化問題，與波導(dǎo)、同軸線元件相比，大大減小了體積、重量

17、學(xué)般S 口一U解決了微波電路小型化、集成化中的主要矛盾。1)可用印刷的方法做成平面電路，電路結(jié)構(gòu)十分緊湊；2)傳輸線的尺寸，不僅線的橫截面，而且在沿著線的方向，也因采用高介電常數(shù)的 介質(zhì)基片縮短了線上的波長而可大為縮減；3)微帶線帶的半邊使自由空間(在帶狀線兩側(cè)和接地板之間，均有介質(zhì)填充)，連 接微波固體器件十分方便。3.2 微帶線的發(fā)展趨勢在未來的微帶線工程中，微波印制板電路是微波系統(tǒng)小型化的關(guān)鍵， 目前微帶線工程 的發(fā)展趨勢往下面幾個(gè)方向發(fā)展。(1)設(shè)計(jì)要求高精度。微波印制板的圖形制造精度等會(huì)逐步提高，但受印制板制造工 藝方法本身的限制，這種精度提高不可能是無限制的；到一定程度后會(huì)進(jìn)入穩(wěn)定

18、階段。而微波板設(shè)計(jì)內(nèi)容將會(huì)有很大程度的豐富。(2)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。傳統(tǒng)的微波印制板生產(chǎn)中極少應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)。但隨著CAD技術(shù)在設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，以及微波印制板的高精度、大批量，在微波印制板制造中大量 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為必然的選擇。(3)高精度圖形制造。微波印制板的高精度圖形制造，與傳統(tǒng)的剛性印制板相比，向 著更專業(yè)化方向發(fā)展，包括高精度摸板制造、高精度圖形轉(zhuǎn)移、高精度蝕刻等相關(guān)工序的 生產(chǎn)及過程控制技術(shù)，還包活合理的制造工藝路線安排。(4)表面鍍覆多樣化。隨著微波印制板應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，具使用的環(huán)境條件也復(fù)雜化， 但同時(shí)由于大量應(yīng)用鋁襯底基材，因而對(duì)微波印制板的表面鍍覆及保護(hù)， 在原有化學(xué)沉

19、銀 及鍍錫沛合金的基礎(chǔ)上，提出了更高的要求。(5)數(shù)控外形加工。微波印制板的外形加工，特別是帶鋁襯板的微波印制板的三維外 形加工，是微波印制板批生產(chǎn)需要重點(diǎn)解決的一項(xiàng)技術(shù)。面對(duì)成千上萬件的帶有鋁襯板的 微波印制板，用傳統(tǒng)的外形加工方法既不能保證制造精度和一致性，更無法保證生產(chǎn)周期； 而必須采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制數(shù)控加工技術(shù)。(6)批生產(chǎn)檢驗(yàn)。微波印制板與昔通單雙面板和多層板不同。不僅其者結(jié)構(gòu)件、連接 件的作用，更重要的是作為信號(hào)傳輸線的作用。 這就是說，對(duì)高頻信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào)的 傳輸用微波印制板的電氣測試，不僅要測量線路(或網(wǎng)絡(luò))的“通斷”和“短路”等是否符 合要求，而且還應(yīng)測量特性阻抗值是否

20、在規(guī)定的合格范圍內(nèi)。3.3 微帶線發(fā)展的實(shí)例(1)為了減少耦合微帶線間的用擾，在滿足端接匹配的條件下，可以建立印刷電路板(PCB耦合微帶線間用擾測試結(jié)構(gòu)111 o在PCB±利用防護(hù)帶可以明顯減少微帶線間的近 端和遠(yuǎn)端申擾幅度，在保持防護(hù)帶處于兩微帶線中心對(duì)稱的情況下，增大防護(hù)帶寬度值 可以進(jìn)一步削弱申擾幅度，但防護(hù)帶寬度值不是越大越好，而是存在一個(gè)最佳值。使用 此最佳值，近端用擾峰值衰減要比沒有防護(hù)帶時(shí)多 9dB,遠(yuǎn)端用擾由!值衰減多7dB。(2)在紅外與毫米波學(xué)報(bào)上提出了一種新穎的蝴蝶結(jié)形缺陷接地結(jié)構(gòu)( DGS微帶 線，可應(yīng)用于緊湊結(jié)構(gòu)低通濾波器的設(shè)計(jì) 。這種新穎的蝴蝶結(jié)形 DGS

21、吉構(gòu)僅由一個(gè)缺 陷單元構(gòu)成，他的帶隙中心頻率僅由該單元缺陷結(jié)構(gòu)決定。 因此，DGS吉構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單， 易于電磁場理論分析和等效電路建模分析，更適用集成電路實(shí)際應(yīng)用的顯著優(yōu)點(diǎn)。DGS結(jié)構(gòu)的阻帶特性和慢波特性，可用于諧波抑制、去噪、構(gòu)造緊湊和新穎電路結(jié)構(gòu)等方面。 所以說，DGS吉構(gòu)在微波毫米波單片集成電路、 低溫共燒陶瓷多層微波電路等領(lǐng)域具有廣 泛的應(yīng)用前景。圖5蝴蝶結(jié)形DGS吉構(gòu)微帶線示意圖四.微帶線和帶狀線的對(duì)比4.1 總體對(duì)比一般講，微帶線是PCBS層的走線，延時(shí)小，對(duì)于一般FR4的板材，linch微帶線對(duì) 應(yīng)的走線延時(shí)約140ps；而帶狀線是PCB內(nèi)層的走線，延時(shí)較微帶線大，對(duì)于一般FR4

22、的板材，linch帶狀線 對(duì)應(yīng)的走線延時(shí)約170pso通常同樣的介質(zhì)條件下微帶線的損耗?。ň€寬），帶狀線的損耗大（線細(xì)，有過孔）。下面具體介紹一下兩者的異同：4.1.1 微帶線微帶線（microstrip） 是一根帶狀導(dǎo)（信號(hào)線）.與地平面之間用一種電介質(zhì)隔離開。如果線的厚度、寬度以及與地平面之間的距離是可控制的，則它的特性阻抗也是可以控制的。另外，因?yàn)槲Ь€一面是 FR4（或者其他電介質(zhì)）一面是空氣（介電常數(shù)低）因此 速度很快，利于走對(duì)速度要求高的信號(hào)（例如差分線，通常為高速信號(hào)，同時(shí)抗干擾比 較強(qiáng)）。圖6微帶線剖面圖4.1.2 帶狀線相對(duì)的，帶狀線（stripline）是一條置于兩層導(dǎo)電平

23、面之間的電介質(zhì)中間的銅帶線。如果線的厚度和寬度、介質(zhì)的介電常數(shù)以及兩層導(dǎo)電平面間的距離是可控的，那么線的特性 阻抗也是可控的.帶狀線兩邊都有電源或者底層，因此阻抗容易控制，同時(shí)屏蔽較好， 但是信號(hào)速度慢些。4.2 微帶線的優(yōu)缺點(diǎn)微帶線的損耗大誠然是一缺點(diǎn)，但在精心選擇介質(zhì)基片材料，不斷改進(jìn)工藝的過程中, 已可將其降低。在采用金屬鍍膜與光刻這一套工藝后，電路的尺寸精度又大為提高。加 以這方面的生產(chǎn)實(shí)踐推動(dòng)了有關(guān)理論研究工作的進(jìn)展，而計(jì)算微帶線參量的電磁場問題 和設(shè)計(jì)微帶電路的網(wǎng)絡(luò)問題都取得了研究成果后，反過來也提高了這方面生產(chǎn)實(shí)踐的水 平。微帶電路已由研制發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用，特別是目前已由小塊的單件

24、而發(fā)展成大的微波 功能塊，如微波固體接收機(jī)、微波相控陣單元固體模件等，可以說是微波技術(shù)上的一次 大的革新?？偫ㄆ饋?，又微帶和微波固體器件組成的微波集成電路，有下述一些優(yōu)點(diǎn)：1）小型化、輕量化。圖（22）示出了 10cm波段波導(dǎo)平衡混頻器和微帶平衡混頻 器的比較，可以看出明顯地減小了尺寸。2）生產(chǎn)成本降低，生產(chǎn)周期縮短，這是由于把大量的機(jī)械加工變?yōu)槲в≈乒に嚨?緣故。3）提高了可靠性。4）提高了性能。上3）、4）兩點(diǎn)也是由于用印制的平面電路，代替結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)節(jié)部件繁多的波導(dǎo)與同軸線的立體電路；同時(shí)也是由于采用了高性能的微波固體器件的結(jié)果。但是不可否認(rèn)的是，微帶線的損耗大，Q值約比同軸線低一個(gè)能

25、量級(jí)，比波導(dǎo)幾乎還低兩個(gè)數(shù)量級(jí)，因此在構(gòu)成濾波器、諧振腔等一類電路元件時(shí)，性能較差；在構(gòu)成整個(gè)微波功能模塊時(shí)，有時(shí)其傳輸線損耗可高達(dá)幾個(gè)dB,這在某些應(yīng)用中也不允許；由于微帶線的尺寸小而不適合傳輸大功率，只能應(yīng)用于中小功率，如固體接收機(jī)等。止匕外，要發(fā)揮它的可靠性高、性能好等優(yōu)點(diǎn)，尚有待于繼續(xù)改進(jìn)它的生產(chǎn)工藝。 (1-1)量等*干街,第此較五.微帶線的不連續(xù)性相對(duì)在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，在利用微帶線傳輸電磁能量以及組成各種器件時(shí)，為了使結(jié)構(gòu)緊湊，縮小尺寸，必然會(huì)遇到一些微帶線的不連續(xù)性。例如微帶線尺寸突變、折彎、 間隙以及分支等，如圖7所示。開靠耨合觸波器T型接頭 詣?wù)衿鲗挾入A梯直角彎曲電跟排列I與

26、諧指曾碧臺(tái)瑙陵分支線電點(diǎn)偏置照正交蚪1魏抗分支圖7各種微帶不連續(xù)性及應(yīng)用不連續(xù)性在微帶電路中是必不可少的，由于微帶電路屬于分布參數(shù)的電路，其尺寸己可與工作波長相比擬，因此其不連續(xù)性必然對(duì)電路產(chǎn)生影響。從等效電路上來看，它相當(dāng)于并聯(lián)或串聯(lián)一些電抗元件，或是使參考面產(chǎn)生某些變化。在設(shè)計(jì)微帶電路時(shí)，必須考慮到不連續(xù)性所引起的影響，將其等效參量計(jì)入電路參量中去，否則將引起大的誤對(duì)于均勻微帶線，若導(dǎo)體帶條寬度 W及基片厚度H比起波長極小時(shí)，在微帶線上傳 播的波可近似看成只有 TEM波。在具有不連續(xù)性的地區(qū)，場的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化，不 僅在橫截面內(nèi)場的分布和均勻線斷不一樣，而且在縱向上也不再是單純的波動(dòng)，其中還 包含有只有在本地按正弦波的形式振動(dòng)的部分。這后一部分是在局部地區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)能量并 與電源反復(fù)交換的表現(xiàn)。它和以波動(dòng)的形式沿著傳輸線傳輸能量的情況是不同的。在這 個(gè)局部地區(qū)內(nèi)會(huì)發(fā)生能量儲(chǔ)存的原因，是因?yàn)樵谶@里場的結(jié)構(gòu)受到邊界變形的影響而發(fā) 生了改變。具有不連續(xù)性的地區(qū)和電源反復(fù)交換能量必須靠這地區(qū)與電源之間