带状线基础知识

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本文描述了带状线的基础知识并提到带状线类型即。双导体带状线、偏置带状线和悬挂带状线。带状线定向耦合器也在下面描述。

带状线被认为是微带线的扩展版本。如图 1 所示，它看起来像一个沙宽结构。这里地平面存在于基板的两侧，而设计的金属条位于中间。

与未覆盖的微带线结构相比，带状线为 EM 波提供了均匀的介质。图 1 描绘了带状线配置中的场配置。如图所示，场配置将保留在带状线内，不会暴露在外面。因此，在这种类型的配置中可以获得 TEM 模式。

带状线是通过蚀刻接地基板的一侧形成的，然后用另一个相同高度的接地基板覆盖。使用特定的粘合膜非常小心地连接两者。

有效介电常数：
与基板介电材料的相对介电常数相同。ε _eff = ε _r

相速度和波导波长：带状线的
相速度 (V _p ) 和波导波长 (λ) 如下所述。
V _p = c / SQRT(ε _r )
λ = λ ₀ / SQRT(ε _r )
这里，λ ₀是自由空间波长，c 是真空中的光速
SQRT 代表 2 的平方根。

特性阻抗：
厚度(t)、宽度(W)和基板高度(h)的小迹线的带状线特性阻抗可以如下给出：
Z ₀ = ( 30*Pi/SQRT(ε _r ) ) * ( 1/ ((W _e /h) + 0.441) )

其中，W _e /h = W/h ，如果 W/h > 0.35
W _e /h = ( W/h ) - { 0.35 - (W/h) ² } ，如果 W/h < 0.35
Pi 等于 22/7 或 3.14

衰减：
总衰减是带状线中导体损耗和介质损耗的总和。可以根据扰动模型计算导体损耗。介电损耗可以表示如下。
α _d = k* tan(δ)/2 = (Pi/λ)* tan(δ)
其中，tan(δ) 是电介质的损耗角正切，
k 是等于 2*Pi/λ 的波数

带状线类型

如图 2 所示，双导体带状线是两条相等或两条迹线宽度不等的微带线的组合。

偏移带状线可以通过用胶水连接两个高度不等的基板来形成。顾名思义，中心导体不在中间，稍微偏移。

在所有带状线变体中最受欢迎的是悬浮带状线。在这种配置中，带状线在薄基板上被蚀刻掉，整个结构被封闭起来。顾名思义，带状线悬浮在金属结构中。

悬浮带状线在两侧遇到空气作为电介质，因为 h << H，因此可以忽略“h”。此配置支持纯 TEM 模式传播。悬挂带状线的装配和安装程序很复杂。但具有以下优点。
• 无杂散辐射
• 更宽的工作带宽
• 低损耗
• 高 Q 因子

 

带状线的优点

• 这种结构可以实现良好的电磁屏蔽
• 衰减损耗低
• 带宽更宽
• 隔离效果更好

带状线的缺点

• 制造复杂且昂贵。
• 带状线走线宽度小于相同阻抗和高度的微带线。
• 调整或故障排除很复杂。

带状线定向耦合器

以下是带状线定向耦合器的典型规格。
• 工作频带
• VSWR
• 平均耦合dB
• 幅度平坦度(dB)
• 方向性(dB)

来源  射频无线世界