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第三章 第3章 微波集成传输线 为了适应微波电路小型化、平面化和集成化的趋势，有许多平面集成传输线，如带线、微带线、耦合微带线、槽线和共面波导等。 它们都具有平面结构，体积小、重量轻、可靠性高和成本低等优点。 这类传输线传输模式为TEM模式或准TEM模式，因而传输频带宽。该类传输线的缺点是传输损耗较大，功率容量小。 本章主要介绍几种常见的平面集成传输线，重点讨论带状线和微带线的一些主要工作特性，主要内容是分析其工作模式和一些重要传输参量等。 微带传输线(简称微带线)是应用比较广泛的一种微波集成传输线，特别是应用于微波集成电路中。微带线的基本结构形式有对称微带和不对称微带，其中对称微带又称带状线，不对称的称标准微带或简称微带。 3.2 微带传输线 结构与有缺点： 微带传输线简称微带线，结构如图3-2-1所示。它由介质基片上的导带、介质基片和介质基片底面的金属板共同构成。 体积小、重量轻、稳定性好、频带宽、便于与微波集成电路相连接等，易于实现微波系统小型化和集成化。但是，微带传输线与同轴线和金属波导相比，也有某些缺点，主要是损耗大，Q值低和难以承受较大的功率，目前只适用于中小功率范围。 微带传输线可以看成由平行双导线演变而成 ： 3.2.1 微带传输线的传输模式 由于微带线是由双导线传输线演变而来的，属双导体系统，所以，若导体带与接地板之间没有填充介质基片，或者说介质就是空气，或者整个微带线被另一种均匀的介质全部包围着，那么，它可以传输TEM模，而且是最低模式(主模)，截止频率为零。 然而，实际的微带线是在导体带与接地板之间填充有相对介电常数＞1的介质基片，而其余部分是空气，所以，微带传输线是部分填充介质的双导体传输系统。在微带线的横截面上存在着介质与空气的交界面；也存在介质与理想导体的交界面。可见，在微带传输线中传输的任何模式的场除了应满足介质与理想导体的边界条件之外，还应满足两种不同介质(空气与介质)的边界条件。由TEM模场特征和电磁场边界条件可知，纯TEM模的场不满足这个边界条件，微带线中传输的模式(主模)并非完全是TEM模，而是由TE摸和TM模组合而成的混合模式，是具有色散特性的模式，这种模式通常称为准TEM模。 The transmission characteristics The effective dielectric constant ?e=C/C0 Where C=capacitance per unit length of the Microstrip line with a dielectric substrate (?r?1) C0=capacitance per unit length of the Microstrip line with an air dielectric (?r=1) (2) Phase velocity vp=c/ (?e)1/2 (3)Phase constant ?=k0(?e)1/2 (4)Characteristic impedance or Z00 is the Characteristic impedance of the microstrip line with an air dielectric (?r =1). The effective dielectric constant of a microstrip line is given approximately by Where q is the ratio of the dielectric region to the air region: the filling coefficient. When q=0 can show the fact that the Microstrip line with an air dielectric (?r=1) substrate, namely, ?e=1. When q=1 can show the fact that the Microstrip line with an dielectric ?e=?r 3.2.2 微带传输线的传输特性 描述微带线传输特性的主要参数有：特性阻抗、波的传播速度(相速)，波导波长、衰减和功率容量等。