同轴线微带线.pptxVIP

共轴同轴线的主模—TEM模 波导一般方程同轴线一般方程(kc=0)同轴线的主模—TEM模 其中，k2c=k2－β2 同轴线的主模—TEM模 利用纵向分量表示横向分量 注意到 同轴线的主模—TEM模 同轴线的主模—TEM模 同轴线的主模—TEM模 同轴线的主模—TEM模 同轴线场分布 主模参量 同轴线内导体的轴向电流介质填充同轴线高次模 同轴线的横向尺寸与波长相比大到一定的程度后,同轴线中就会出现TE模和TM模 1.TM modes 边界条件要求r=a，b处，Ez=0 (1) 同轴线高次模 代入(1)式同轴线高次模同轴线高次模 2. TE modes 同轴线高次模 边界条件要求r=a，b处，Eφ＝0 超越方程同轴线高次模 上面即同轴线TE模的特征方程 TE11同轴线高次模 例题：估计RC-142同轴电缆（a=0.035in，b=0.116in，填充的电介质介电常数 εr=2.2）单模工作的最高频率。 1in ＝ 2.54cm解：任何频率都可以传输TEM模，最低高次模是TE11模实际上，通常建议给出5%的安全余量， fmax ＝0.95 fcTE11 ＝16GHz在设计同轴电缆需选择它的内，外导体半径a和b。同轴线尺寸的选择要考虑下面几个因素：在工作频带内，保证工作波型TEM的单模传输；功率容量要大；损耗要小。上式只给出a+b的数值要求，要确定a和b还需要知道b与a的比值。b和a的比值将影响到同轴线的功率容量和功率损耗同轴线的功率容量受介质材料击穿电场强度的限制。先求出同轴线的极限功率Pbr和介质的击穿场强Ebr之间的关系。 设同轴线内，外导体之间的电压幅度为Vm，则传输功率为当同轴线中的最大电场强度达到击穿场强时，功率P达到极限值。由同轴线的电场分布知，r=a处电场最强，因此其击穿场强为 b/a=1.65当b/a=1.65时，同轴线的功率容量最大。同轴线的衰减可按下式计算，其结果为b/a=3.592b/a=2.303衰减比最佳值约大10%，功率容量比最大值约小15%。填充介质为空气时，其特性阻抗为50Ω在同轴线的最大功率容量和最小衰减这一对矛盾的目标下，人为地进行折衷处理，获得特性阻抗值。在微波波段，同轴线的特性阻抗也常取75 Ω 。单一考虑获得同轴线的最小衰减目标时，如上所述，b/a=3.592获得同轴线的损耗最小从这一条件出发可知，在网络分析仪的同轴电缆如果要工作在26.5GHz频率范围以内，那么它的内、外导体外径之和必须满足考虑到在该频率范围内，同轴线的填充介质为空气，则有a+b3.577mm26.5GHz的网络分析仪--3.5mm50GHz---2.4mm F11GHz-18GHzF1GHzF18GHz-25GHzF50GHzSummary在同轴线中即可传输无色散的TEM波，也可能存在有色散的TE和TM波。思考，why？同轴线传播TEM波时的电报方程推导？同轴线特性阻抗为什么取50Ohm？26.5GHz－－3.5mm50GHz－－－2.4mm带状线和微带线带状线特性阻抗尺寸设计微带线微带线一般概念特性阻抗衰减和Q频率限制共面波导槽线带状线Stripline 六十年代以来，在微波工程和微波技术上，出现了一次不小的革命，即所谓MIC(Microwave Integrated Circuit)微波集成电路。其特色是体积小、功能多、频带宽，但承受功率小。因此被广泛用于接收机和小功率元件中，并都传输TEM波。 作为这一革命的“过渡人物”是带状线(Stripline)。它可以看作是同轴线的变形。 HMICMICMMIC同轴线扁带同轴线带状线 带状线的结构如图所示,它是由一条厚度为t,宽度为W的矩形截面的中心导带和上、下两块接地板构成。两接地板的距离为b。中心导带的周围媒质可以是空气,也可以是其它介质。带状线中传输的主模为TEM模。 ? 其中v是传输线中的光速，一般有 是所填充的介质，于是一般的特性阻抗问题可转化为求电容C的问题。一、带状线的特性阻抗 带线传输TEM波，特性阻抗是研究的主要问题，其求解框图如下:一、带状线的特性阻抗图 2 带线电容带线电容分成板间电容Cp和边缘电容Cf′。 W／b愈大，C愈大，特性阻抗Z0愈小。 W／b愈大，Cf′影响愈小。一、带状线的特性阻抗由长线理论可知,TEM模传输线特性阻抗的计算公式为 式中L1和C1分别为带状线单位长度上的分布电感和分布电容;vp为带状线中TEM模的传播速度。宽导带（w/(b-t)≥0.35）窄导带（w/(b-t)0.35）t/b≤0.25和t/w ≤ 0.11的条件下d为等效的中心导体直径 微带线Microstrip 一、微带的基本概念 如果说带线可以看成是由同轴线演变而成的，那么，微带则可以看成是双导线演化而成的。 从双导线到微带 一、微带的基本概