微帶線ppt課件

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wth結(jié)構(gòu)圖及場(chǎng)分布雙導(dǎo)線演變成微帶線§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

13.2.1微帶線的主模?微帶線中的介質(zhì)是由空氣和介質(zhì)基片組成的“混合”介質(zhì)，因而電磁場(chǎng)可能存在縱向分量，即可能傳輸TE?；騎M模。3.2.2特性阻抗、傳播常數(shù)和波導(dǎo)波長(zhǎng)?但在基片厚度h<<λ的條件下，場(chǎng)的縱向分量很小，可以近似地看成是TEM波，故通常說(shuō)微帶線中傳輸?shù)氖菧?zhǔn)TEM波。如果微帶線是被均勻介質(zhì)包圍，并把準(zhǔn)TEM波當(dāng)作純TEM波§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€則

2但微帶線的介質(zhì)包括空氣和基片介質(zhì)，故介電常數(shù)不能只用空氣的或者基片的，而要用一個(gè)等效量進(jìn)行修正。等效介電常數(shù)的定義填充空氣時(shí)的分布電容實(shí)際微帶線的等效電容即把微帶線想象成是由單一的、均勻的、相對(duì)介電常數(shù)為εre的介質(zhì)構(gòu)成的則填充空氣時(shí)的特性阻抗（3-37)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

3●故，如果知道了C0，則特性阻抗可求出。(一)導(dǎo)體帶厚度t→0時(shí)微帶線特性阻抗的表示式當(dāng)t→0時(shí)，空氣介質(zhì)微帶線的特性阻抗的精確表達(dá)式1.公式法●等效介電常數(shù)εre有專門的計(jì)算公式§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

4當(dāng)w>>h時(shí)，或更精確的公式，等效介電常數(shù)當(dāng)w/h≤1時(shí)，當(dāng)w/h>1時(shí)，§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€（3-44)

52.圖解法(1)已知w/h和εr，求Zc然后，利用公式(3.3-15)計(jì)算等效介電常數(shù)也可寫(xiě)成首先，由圖3.3-3查出q和計(jì)算εre(２)已知Zc和εr求微帶線尺寸w/h——迭代法3.查表法若給定w/h和εr，則可根據(jù)P179的表格查出特性阻抗。如w/h=0.075，則εre=1.6619，Zc=219.9611.表中沒(méi)有的數(shù)值用插值法計(jì)算§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€（3-45)（3.-46)

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83.2.5損耗導(dǎo)體損耗、介質(zhì)損耗和輻射損耗當(dāng)當(dāng)(3-68)頻率不高時(shí)，很小(3-67)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

9介質(zhì)損耗當(dāng)(3-69)(3-74)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

10微帶線的色散：微帶線的相速、特性阻抗、波導(dǎo)波長(zhǎng)等隨頻率而變化的現(xiàn)象.3.2.6微帶線的色散在高頻時(shí)會(huì)生色散現(xiàn)象，這時(shí)除了主模TEM模以外，還存在高次模式TE和TM模根本原因：有效相對(duì)介電常數(shù)隨頻率而變化，變化規(guī)律與w/h有關(guān)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

11當(dāng)條件下不考慮色散時(shí)的特性阻抗不考慮色散時(shí)的等效相對(duì)介電常數(shù)當(dāng)(375)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

123.2.7微帶線的高次模和微帶線的設(shè)計(jì)頻率升高，工作波長(zhǎng)小到與微帶線的尺寸可以比擬時(shí)，微帶線中就會(huì)出現(xiàn)高次模：波導(dǎo)模和表面波模抑制的辦法：選擇合適的微帶線尺寸1.波導(dǎo)模波導(dǎo)模存在于所填充的介質(zhì)中，有TE模和TM模:截止波長(zhǎng)：(1)TE模的最低模式是TE10模，其場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖3.3-5a(3-78)比較§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

13為防止出現(xiàn)TE10模，最短工作波長(zhǎng)應(yīng)大于截止波長(zhǎng)(2)TM模的最低模式是TM01模，其場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖3.3-5b截止波長(zhǎng)：為防止出現(xiàn)高次模，最短工作波長(zhǎng)應(yīng)大于截止波長(zhǎng)當(dāng)t≠0時(shí)，導(dǎo)體帶有效寬度(3-79)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

142.表面波模存在于接地板表面附近的介質(zhì)中、并沿接地板表面?zhèn)鞑?也分TE模和TM模TE模有Ex分量和Hy、Hz分量TM模有Hx分量和Ey、Ez分量對(duì)于表面波來(lái)說(shuō)，可以假定所有的場(chǎng)分量在x方向無(wú)變化，而只在y向有變化。模的下標(biāo)只有一個(gè)例如：TE0、TE1、TE2…;TM0、TM1、TM2…§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

15下標(biāo)“0”場(chǎng)量沿y方向的駐波分布不足一個(gè)“半駐波”，但有一個(gè)最大值下標(biāo)“1”場(chǎng)量沿y方向的駐波分布不足兩個(gè)“半駐波”，但有兩個(gè)最大值截止波長(zhǎng)：a.TE模的最低模式是TE0b.TM模的最低模式是TM0截止波長(zhǎng)：容易抑制難抑制實(shí)際應(yīng)用中，只有當(dāng)表面波的相速度與準(zhǔn)TEM的相速度相同時(shí)，兩類模才會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)耦合，破壞工作狀態(tài)?！?.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€(3-81)(3-82)

16TE模和TM模與準(zhǔn)TEM模發(fā)生強(qiáng)耦合時(shí)的頻率分別為避免準(zhǔn)TEM模與高次模發(fā)生強(qiáng)耦合的措施：a.工作頻率應(yīng)低于fTE和fTM兩著中的較低者b.工作頻率較高時(shí)，采用較小的εr和h，以提高fTE和fTM(3-83)(3-84)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

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18結(jié)構(gòu)圖§3.2微帶線奇、偶模的場(chǎng)分布分別如圖3.4-2的(a)和(b)所示3.2.8耦合微帶線在微帶線旁邊再加一條導(dǎo)體帶即構(gòu)成耦合微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

19(一).奇模和偶模的特性阻抗導(dǎo)體帶厚度t=0時(shí)特性阻抗的計(jì)算空氣填充時(shí)，單根導(dǎo)體帶對(duì)接地板的奇模電容Co(1)，偶模電容Ce(1)，介質(zhì)填充時(shí)，單根導(dǎo)體帶對(duì)接地板的奇模電容Co(εr)，偶模電容Ce(εr)，則奇模等效相對(duì)介電常數(shù)偶模等效相對(duì)介電常數(shù)奇模填充系數(shù)偶模填充系數(shù)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€(3-87)(3-86)

20奇模相速偶模相速奇模特性阻抗偶模特性阻抗空氣填充時(shí)奇模特性阻抗空氣填充時(shí)偶模特性阻抗工程計(jì)算中采用查曲線方法§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

21(二).相速度和波導(dǎo)波長(zhǎng)相速度波導(dǎo)波長(zhǎng)(3-93)(3-92)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€(3-89)(3-88)

22(三).功率損耗奇模偶模主要是導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗(3-94)(3-95)(3-96)(3-97)§3.2微帶線第三章平面?zhèn)鬏斁€

23作業(yè)：3-13-6改為：εr=9.63-8補(bǔ)充條件：頻率f=9375MHz補(bǔ)充求解：相速Vp，波導(dǎo)波長(zhǎng)λg，有效介電常數(shù)εre3-103-16改為：Zco=55Ω第三章平面?zhèn)鬏斁€