對于集中參數(shù)電路,隨著工作頻率提高,電路中電感量和電容量都將相應減少,當電路中電感量小到一定程度,將使線圈等效為直線;當電容量小到一定程度,將由導線間分布電容所替代。
高頻電路設計原則是當工作頻率較高時,集中參數(shù)將轉(zhuǎn)化為分布參數(shù),并起主導作用。這是微波電路主要形式;在分布參數(shù)電路中,沿導線處處分布電感,導線間處處分布電容;在高頻電路設計中,注意元器件標稱值與實際值離散性差別是相對于工作頻率而定;條狀雙線就是具有分布參數(shù)之電路簡單形式,除了可以傳輸電磁能外,還可作為諧振回路使用。
通常將一段雙線導線分成許多小段,然后將每段雙導線所具有分布電感與電容量表示為集中參數(shù)形式。在雙線傳輸分析上,常將介質(zhì)損耗忽略(即R1<<ωL1,G1<<ωC1),然后等效為“無耗傳輸線”形式(即忽略電磁波衰耗)。
工作于高頻狀態(tài)兩層以上設計中,不僅要考慮同面走線間分布參數(shù),也需考慮異面走線間分布參數(shù),而且更為重要(具接地板RF-電路則屬于另外分析方式)。條狀雙線等效電路中,在直流電源接入瞬間,從左到右,電壓和電流是以依次向相鄰電容充電,然后向次級電容放電過程形式傳播,稱為電流行波。將有一電壓行波從左至右傳播。沿線電壓值與時間位置均有關。這種電壓行波,在工作波長與所考察傳輸線長度可比擬時,是較為明顯。有電壓必有電場,有電流必有磁場,所以沿線電場與磁場是以簡諧規(guī)律沿傳輸線傳播。
微波級高頻電路之特征如下:
1、必須明確:當頻率足夠高時,走線開始脫離經(jīng)典歐姆規(guī)律,而以“行波”或電磁波導向條形式體現(xiàn)其在電路中功能。
2、當走線與工作波長可相比擬時,電壓和電流從一端傳到另一端形式已不是電動勢作用下電流規(guī)律,而是以行波形式傳播,但不是向周圍輻射。
3、行波能量形式,體現(xiàn)為電磁波形式,而且在導體引導下沿線傳播。工作頻率越高,電磁波能量形式越明顯,通常意義下集中參數(shù)器件之處理功能越弱。