微波電路PCB設(shè)計(jì)-耦合微帶線和微帶線的不均勻性
耦合微帶線和微帶線的不均勻性 1. 耦合微帶線耦合微帶線(相臨兩根帶條之間存在電磁耦合),是某些微帶電路的基本組成部分。與具有孤立分布參數(shù)系統(tǒng)的單根微帶線相比,耦合微帶線在激勵(lì)源作用下存在相互作用(類似于電源變壓器初次級線圈之間的相互影響)。 通常的耦合微帶線,包括兩個(gè)條帶和四個(gè)端口,屬于四端口網(wǎng)絡(luò)。目前最常用的分析方法為奇模激勵(lì)法與偶模激勵(lì)法,簡稱“奇偶模參量法” ,其電磁場的分布如圖 16 所示。 ■ 由于四端口網(wǎng)絡(luò)及其分析方法較復(fù)雜,常常易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際與分析結(jié)果不相符合的情況(微帶規(guī)格與工藝精度是主要導(dǎo)致原因),故通常在微波集成電路(MW-IC)中應(yīng)用??梢灾溃?● RF 電路中應(yīng)避免形成耦合微帶電路(不包括特意設(shè)計(jì)的微帶電路),即:在兩根帶條之間應(yīng)保持足夠距離,通常對于 800MHz 以上工作頻率,應(yīng)不小于 1mm(盡可能增大),并且隨著頻率增加而增加相互間距。如此,相互間的耦合效應(yīng)方可忽略。 ● 耦合微帶線的各類參數(shù)與單根微帶線一樣,與其規(guī)格參數(shù) w、s、h 有關(guān)。2.微帶線的不均勻性 在實(shí)際PCB設(shè)計(jì)及加工中,由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及加工工藝等問題(有些則是特意而為),常常出現(xiàn)如下圖所示的不均勻微帶線。在具有不均勻性的區(qū)域,場的結(jié)構(gòu)將發(fā)生很大變化,使得沿線傳輸?shù)碾姶挪ǔ诓痪鶆蛱幇l(fā)生反射外,還有部分電磁能被存儲。因此,當(dāng)微帶線損耗較低時(shí),這種不均勻性可等效為串聯(lián)或并聯(lián)在電路中的電抗元件(如電容、電感、無耗損傳輸線段等)。 ● 可見,若能充分有意識地利用微帶的不均勻特性,可在 PCB 設(shè)計(jì)中構(gòu)造各類特定參數(shù)的電抗元件。