微带线地产生和发展

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1、实用文档微波技术经典前沿类微带线的产生和发展实用文档目录一、微波传输线41.1传输线概论4二、微带线产生52.1产生背景及发展历程52.2微带线的结构及参数52.2.1微带线中的主模62.2.2微带线的基本参数及实现7三、微带线的应用103.1微带集成电路简介103.2微带线的发展趋势113.3微带线发展的实例11四、微带线和带状线的对比124.1总体对比124.1.1微带线134.1.2带状线134.2微带线的优缺点13五、微带线的不连续性14六、参考文献16实用文档微带线的产生和发展作者：田鲲刘旭辉宋宇航杨继元王浩臣周阳摘要微

2、带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。适合制作微波集成电路的平面结构传输线。与金属波导相比，具有体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等优点；但同时也存在损耗稍大，功率容量小等问题。本文首先讨论了微波传输线的分类，然后从微带线的产生、发展、应用三个方面对其进行了介绍。并且依据微带线发展过程中产生的实例，深入了解了蝴蝶结形DGS微带线在低通滤波器中的应用。之后也通过查阅文献，知晓了各种微带线中存在着不连续性，以及根据不连续性得到的一些应用。实用文档关键词：微波传输线，microstrip，微波集成电路，蝴蝶结

3、形DGS微带线，微带线不连续性一．微波传输线1.1传输线概况微波传输线是用来传输微波信号和微波能量的传输线。微波传输线种类很多,按其传输电磁波的性质可分为三类:①TEM模传输线(包括准TEM模传输线),如图1(1)所示的平行双线、同轴线、带状线及微带线等双导线传输线;②TE模和TM模传输线,如图1(2)所示的矩形波导,圆波导、椭圆波导、脊波导等金属波导传输线;③表面波传输线,其传输模式一般为混合模,如图1(3)所示的介质波导,介质镜像线等。图1经典微带传输线实用文档在射频/微波的低频段,可以用平行双线来传输微波能量和信号;而当频率

4、提高到其波长和两根导线间的距离可以相比时,电磁能量会通过导线向空间辐射出去,损耗随之增加,频率愈高,损耗愈大,因此在微波的高频段,平行双线不能用来作为传输线。为了避免辐射损耗,可以将传输线做成封闭形式,像同轴线那样电磁能量被限制在内外导体之间,从而消除了辐射损耗。因此,同轴线传输线所传输的电磁波频率范围可以提高,是目前常用的微波传输线。但随频率的继续提高,同轴线的横截面尺寸必须相应减小,才能保证它只传输TEM模,这样会导致同轴线的导体损耗增加,尤其内导体引起损耗更大,传输功率容量降低。因此同轴线又不能传输更高频率的电磁波,一般只适

5、用于厘米波段。二.微带线产生2.1产生背景及发展历程60年代初期，由于微波低损耗介质材料和微波半导体器件的发展，形成了微波集成电路，使微带线得到了广泛应用，相继出现了各种类型的微带线，一般用薄膜工艺制造。介质基片选用介电常数高、微波损耗低的材料，同时导体也具有导电率高、稳定性好、与基片的粘附性强等特点。实用文档除了微带线以外，常用的微波传输线还有同轴线和波导等。但它们的最大缺点是体积、重量大。这个问题在过去并不突出，但随着空间电子技术（例如空用雷达和其他空用电子设备、卫星通信设备等）的发展，设备的体积和重量成为一个主要矛盾，必须予

6、以解决，即使对一些地面电子设备、减轻体积、重量也成为一个重要问题，例如相控阵雷达，使用了成千上万个微波单元，包括收、发设备和微波电路系统，如仍沿用过去的元件，则整个系统也将很复杂笨重。此外，同轴线和波导作为传输线和电路元件还存在机械加工量大、成本高、调整不易等缺点。总之，为了适应现在无线技术的发展，微波传输线必须相应地有个大变革。为了减轻整个无线电设备的体积和重量，增加其可靠性，首先在低频电路中有了很大发展：由电子管发展到晶体管，进而又发展到集成电路，为整机小型化开辟了道路。当低频的问题得到了解决时，整个变革便逐渐扩展到了微波领域

7、。近十几年来，发展了一大批微波固体器件，它们和电子管相比，体积、重量大为减小。但要真正做到微波整机的小型化，还必须有电路部分与之配合。六十年代中期后，将器件和电路结合起来解决小型化问题的微波集成电路发展起来，从而使微波设备的固体化、小型化成为可能，并大大改进了整机的指标。2.2微带线的结构及参数微带线的结构如图2所示。它是由介质基片的一边为中心导带,另一边为接地板所构成,其基片厚度为h,中心导带的宽度为w。其制作工艺是先将基片(最常用的是氧化铝)研磨、抛光和清洗,然后放在真空镀膜机中形成一层铬-金层,再利用光刻技术制成所需要的电路

8、,最后采用电镀的办法加厚金属层的厚度,并装接上所需要的有源器件和其它元件,形成微带电路。图2微带线的横截面结构示意图2.2.1微带线中的主模实用文档严格地讲，微带线属于非均匀介质系统，在非均匀介质的结构中不存在TEM模，也不存在纯TE模或纯TM模，