微帶線的產(chǎn)生和發(fā)展

1、，匕京稱I空就天大BEIHANGUNIVERSITY微波技術(shù)經(jīng)典前沿類微帶線的產(chǎn)生和發(fā)展目錄一、微波傳輸線41.1傳輸線概論4二、微帶線產(chǎn)生52.1 產(chǎn)生背景及發(fā)展歷程52.2 微帶線的結(jié)構(gòu)及參數(shù)52.2.1 微帶線中的主模62.2.2 微帶線的基本參數(shù)及實(shí)現(xiàn)7三、微帶線的應(yīng)用103.1 微帶集成電路簡介103.2 微帶線的發(fā)展趨勢113.3 微帶線發(fā)展的實(shí)例11四、微帶線和帶狀線的對比124.1 總體對比124.1.1 微帶線134.1.2 帶狀線134.2 微帶線的優(yōu)缺點(diǎn)13五、微帶線的不連續(xù)性14六、參考文獻(xiàn)16微帶線的產(chǎn)生和發(fā)展作者：田鯨劉旭輝宋宇航楊繼元王浩臣周陽摘要微帶線是由支在介

2、質(zhì)基片上的單一導(dǎo)體帶構(gòu)成的微波傳輸線。適合制作微波集成電路的平面結(jié)構(gòu)傳輸線。與金屬波導(dǎo)相比，具有體積小、重量輕、使用頻帶寬、可靠性高和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)；但同時(shí)也存在損耗稍大，功率容量小等問題。本文首先討論了微波傳輸線的分類，然后從微帶線的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用三個(gè)方面對其進(jìn)行了介紹。并且依據(jù)微帶線發(fā)展過程中產(chǎn)生的實(shí)例，深入了解了蝴蝶結(jié)形DGSa帶線在低通濾波器中的應(yīng)用。之后也通過查閱文獻(xiàn)，知曉了各種微帶線中存在著不連續(xù)性，以及根據(jù)不連續(xù)性得到的一些應(yīng)用。關(guān)鍵詞：微波傳輸線，microstrip,微波集成電路，蝴蝶結(jié)形DGS散帶線，微帶線不連續(xù)性一.微波傳輸線1.1傳輸線概況微波傳輸線是用來傳輸微波信

3、號和微波能量的傳輸線。微波傳輸線種類很多，按其傳輸電磁波的性質(zhì)可分為三類：TEM模傳輸線(包括準(zhǔn)TEM模傳輸線)，如圖1(1)所示的平行雙線、同軸線、帶狀線及微帶線等雙導(dǎo)線傳輸線；TE模和TM模傳輸線，如圖1(2)所示的矩形波導(dǎo)，圓波導(dǎo)、橢圓波導(dǎo)、脊波導(dǎo)等金屬波導(dǎo)傳輸線；表面波傳輸線，具傳輸模式一般為混合模，如圖1(3)所示的介質(zhì)波導(dǎo)，介質(zhì)鏡像線等。圖1經(jīng)典微帶傳輸線；而當(dāng)頻率提高到其在射頻/微波的低頻段，可以用平行雙線來傳輸微波能量和信號波長和兩根導(dǎo)線間的距離可以相比時(shí)，電磁能量會(huì)通過導(dǎo)線向空間輻射出去，損耗隨之增加，頻率愈高，損耗愈大，因此在微波的高頻段，平行雙線不能用來作為傳輸線。為了避

4、免輻射損耗，可以將傳輸線做成封閉形式，像同軸線那樣電磁能量被限制在內(nèi)外導(dǎo)體之間，從而消除了輻射損耗。因此，同軸線傳輸線所傳輸?shù)碾姶挪l率范圍可以提高，是目前常用的微波傳輸線。但隨頻率的繼續(xù)提高，同軸線的橫截面尺寸必須相應(yīng)減小，才能保證它只傳輸TEMK,這樣會(huì)導(dǎo)致同軸線的導(dǎo)體損耗增加，尤其內(nèi)導(dǎo)體引起損耗更大，傳輸功率容量降低。因此同軸線又不能傳輸更高頻率的電磁波，一般只適用于厘米波段。二.微帶線產(chǎn)生2.1 產(chǎn)生背景及發(fā)展歷程60年代初期，由于微波低損耗介質(zhì)材料和微波半導(dǎo)體器件的發(fā)展，形成了微波集成電路，使微帶線得到了廣泛應(yīng)用，相繼出現(xiàn)了各種類型的微帶線，一般用薄膜工藝制造。介質(zhì)基片選用介電常數(shù)高

5、、微波損耗低的材料，同時(shí)導(dǎo)體也具有導(dǎo)電率高、穩(wěn)定性好、與基片的粘附性強(qiáng)等特點(diǎn)。除了微帶線以外，常用的微波傳輸線還有同軸線和波導(dǎo)等。但它們的最大缺點(diǎn)是體積、重量大。這個(gè)問題在過去并不突出，但隨著空間電子技術(shù)（例如空用雷達(dá)和其他空用電子設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備等）的發(fā)展，設(shè)備的體積和重量成為一個(gè)主要矛盾，必須予以解決，即使對一些地面電子設(shè)備、減輕體積、重量也成為一個(gè)重要問題，例如相控陣?yán)走_(dá),使用了成千上萬個(gè)微波單元，包括收、發(fā)設(shè)備和微波電路系統(tǒng)，如仍沿用過去的元件，則整個(gè)系統(tǒng)也將很復(fù)雜笨重。止匕外，同軸線和波導(dǎo)作為傳輸線和電路元件還存在機(jī)械加工量大、成本高、調(diào)整不易等缺點(diǎn)?？傊瑸榱诉m應(yīng)現(xiàn)在無線技術(shù)的發(fā)

6、展，微波傳輸線必須相應(yīng)地有個(gè)大變革。為了減輕整個(gè)無線電設(shè)備的體積和重量，增加其可靠性，首先在低頻電路中有了很大發(fā)展：由電子管發(fā)展到晶體管，進(jìn)而又發(fā)展到集成電路，為整機(jī)小型化開辟了道路。當(dāng)?shù)皖l的問題得到了解決時(shí)，整個(gè)變革便逐漸擴(kuò)展到了微波領(lǐng)域。近十幾年來，發(fā)展了一大批微波固體器件，它們和電子管相比，體積、重量大為減小。但要真正做到微波整機(jī)的小型化，還必須有電路部分與之配合。六十年代中期后，將器件和電路結(jié)合起來解決小型化問題的微波集成電路發(fā)展起來，從而使微波設(shè)備的固體化、小型化成為可能，并大大改進(jìn)了整機(jī)的指標(biāo)。2.2 微帶線的結(jié)構(gòu)及參數(shù)微帶線的結(jié)構(gòu)如圖2所示。它是由介質(zhì)基片的一邊為中心導(dǎo)帶，另一邊

7、為接地板所構(gòu)成，其基片厚度為h,中心導(dǎo)帶的寬度為w。其制作工藝是先將基片（最常用的是氧化鋁）研磨、拋光和清洗，然后放在真空鍍膜機(jī)中形成一層銘-金層,再利用光刻技術(shù)制成所需要的電路，最后采用電鍍的辦法加厚金屬層的厚度，并裝接上所需要的有源器件和其它元件，形成微帶電路。|y導(dǎo)體1t1. Jgw!-b介質(zhì)材料h_C卜二二廣/二二'/二二/二'Jj廣/二二/二二KX0導(dǎo)體2圖2微帶線的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖1.1.1 微帶線中的主模嚴(yán)格地講，微帶線屬于非均勻介質(zhì)系統(tǒng)，在非均勻介質(zhì)的結(jié)構(gòu)中不存在TEM莫，也不存在純TE模或純TM模，而是TE模和TM模的混合模。微帶線可以看成是由平行雙導(dǎo)線演變來

8、的，假設(shè)在無限均勻介質(zhì)中有一平行雙導(dǎo)線線上傳輸?shù)闹髂Ｊ羌僒EM模，如果在兩導(dǎo)線間的中心對稱面上放置一個(gè)極薄的理想的導(dǎo)體板，將雙導(dǎo)線從中心對稱面分為上下兩部分，如果在任一單根導(dǎo)線和理想導(dǎo)體平板之間饋電，其間仍可傳輸純TEM模，因而將未饋電的那一根導(dǎo)線移去，也不會(huì)改變饋電的導(dǎo)線與理想導(dǎo)體平板場分布。把此饋電的導(dǎo)線變成扁平導(dǎo)體帶，就形成了上半空間為同一種介質(zhì)的微帶線，若該介質(zhì)是空氣則稱為空氣微帶線。對于空氣介質(zhì)的微帶線，它是雙導(dǎo)線系統(tǒng)，且周圍是均勻的空氣，因此它可以存在無色散的TEM模。其演變過程如圖3所示。圖3由普通傳輸線至帶形傳輸線的演變由于空氣微帶線的輻射損耗大，沒有實(shí)際的使用價(jià)值，通常微帶線

9、是制作在介質(zhì)基片上的，雖然它仍然是雙導(dǎo)線系統(tǒng)，在導(dǎo)體和接地板之間填充有介質(zhì)而上方是空氣，因此，這個(gè)系統(tǒng)不僅存在介質(zhì)與導(dǎo)體的分界面，而且存在空氣與導(dǎo)體、空氣與介質(zhì)的分界面。在這種混合介質(zhì)系統(tǒng)中，是不存在純TEM模。可以證明，在兩種不同介質(zhì)的傳輸系統(tǒng)中不可能存在單純的TEM莫，而只能存在TE模和TM模的混合模。但在微波波段的低頻端由于場的色散現(xiàn)象很弱，傳輸模式類似于TEMK,故稱為準(zhǔn)TEMHo1.1.2 微帶線的基本參數(shù)及實(shí)現(xiàn)1基本參數(shù)微帶線橫截面的結(jié)構(gòu)如圖4所示。相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：(1) 基板參數(shù)：基板介電常數(shù)£r、基板介質(zhì)損耗角正切tan6、基板高度h和導(dǎo)線厚度t。導(dǎo)帶和底板(接地板

10、)金屬通常為銅、金、銀、錫或鋁；高速傳送信號的基板材料一般有陶瓷材料、玻纖布、聚四氟乙烯、其他熱固性樹脂等。表1給出微波集成電路中常用介質(zhì)材料的特性。材料損耗角正切tanXlO-4(】0GH工時(shí))相對介電常數(shù)Er電導(dǎo)率日應(yīng)用氧化鉛陶凌99.5%95%85%261510980.30Q.280h20微帶線藍(lán)寶石1100.40微帶燒，集總參數(shù)元件玻璃2050.01激帶線，集總參數(shù)元件懈石英140.01微帶線，集總參數(shù)元件氧化鉞172.50微帶隈復(fù)合介質(zhì)基片金紅石41000.02微帶線鐵鼠體2140.03微帶緩，不可逆元件聚四氟乙烯152*5做帶線表1微波集成電路中常用介質(zhì)材料的特性r家產(chǎn)品說明江蘇泰

11、興幾家企業(yè)不同厚度的聚四氟乙蟒液嘀纖維增強(qiáng)型雙面板，不同厚度、不同匕的復(fù)合介質(zhì)雙面板一國內(nèi)流行產(chǎn)品.用途最廣南京化工大學(xué)不同厚度、不同仁的復(fù)合介質(zhì)雙面梅性能艮好，替代進(jìn)口產(chǎn)品ROGERSRT/Durciid系列、TMM系列，F(xiàn)R-4系列玻璃好惟增強(qiáng)聚四氯乙烯覆銅板，陶遵粉填充聚四氟乙烯用銅板和陶費(fèi)粉填充熱固性禱脂微銅板，不同厚度.不同E.的復(fù)合介質(zhì)雙面板優(yōu)異的介電性能和機(jī)械性能有相當(dāng)大的優(yōu)勢.這類微波基材和帶晶襯底的基材得到大量應(yīng)用POLYFLON不同厚度的聚西氟乙烯玻璃纖維指強(qiáng)型雙面板TaconicRF-35系列摻雜有陶瓷成份的PTFE，編織型玻璃板材Arion范膜柔性板材特殊場合表2覆銅板

12、基材的國內(nèi)外主要生產(chǎn)廠家(2) 基電特性參數(shù)：特性阻抗Z0、工作頻率f0、工作波長入0、波導(dǎo)波長入g和電長度(角度)9o(3) 微帶線參數(shù)：寬度W長度L和單位長度衰減量AdB。2微帶電路實(shí)現(xiàn)有兩種實(shí)現(xiàn)方式：(1) 在基片上沉淀金屬導(dǎo)帶，這類材料主要是陶瓷類剛性材料。這種方法工藝復(fù)雜，加工周期長，性能指標(biāo)好，在毫米波或要求高的場合使用。(2) 在現(xiàn)成介質(zhì)覆銅板上光刻腐蝕成印制板電路，這類材料主要是復(fù)合介質(zhì)類材料。這種方法加工方便，成本低，是目前使用最廣泛的方法，又稱微波印制板電路。銅箔種類及厚度選擇由于微帶傳輸線的衰減值與導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率有關(guān)，因此，應(yīng)選用導(dǎo)電率大的金屬，如金、銀、銅等。從導(dǎo)電性

13、能來說，銅比金好，但金具有性能穩(wěn)定，表面不易氧化，抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，故一般用金作導(dǎo)體材料。目前最常用的銅箔厚度有35pm和18pm兩種。銅箔越薄，越易獲得高的圖形精密度,所以高精密度的微波圖形應(yīng)選用不大于18pm的銅箔。如果選用35pm的銅箔，則過高的圖形精度使工藝性變差，不合格品率必然增加。研究表明，銅箔類型對圖形精度亦有影響。目前的銅箔類型有壓延銅箔和電解銅箔兩類。壓延銅箔較電解銅箔更適合于制造高精密圖形，所以在材料訂貨時(shí)，可以考慮選擇壓延銅箔的基材板。又考慮到，無論是金還是銅，它們和介質(zhì)片(常稱為基片)的粘附性差，所以，在制作中，先在基片上蒸發(fā)一層鍍很薄(約幾個(gè)至幾十千毫微米厚)的易與基片粘

14、附的金屬銘或鑰，然后再在它們的表面上鍍金或銅至所需的厚度。圖4是微帶輸線的實(shí)際結(jié)構(gòu)。圖4微帶傳輸線的實(shí)際結(jié)構(gòu)3微帶線尺寸選擇當(dāng)工作頻率提高時(shí)，微帶線中除了傳輸TEM莫以外，還會(huì)出現(xiàn)高次模。隨頻率升高會(huì)出現(xiàn)的高次模包括：波導(dǎo)模式TE,TM;表面波模式TE,TM必須在材料選擇和微帶尺寸選擇方面盡量抑制這些高次模。據(jù)分析，當(dāng)微帶線的尺寸w和h給定時(shí)，最短工作波長只要滿足min2Wmin2hmin4h-1抑制TEio波導(dǎo)模抑制TM01波導(dǎo)模抑制表面波TE最低模就可保證微帶線中只傳輸準(zhǔn)TEM1。三.微帶線的應(yīng)用微帶傳輸線應(yīng)用于低電平射頻微波技術(shù)中。它的優(yōu)點(diǎn)是制造成本低，尺寸特別小，重量特別輕，工作頻帶寬

15、，以及具有與固體器件的良好配合性；其主要缺點(diǎn)是損耗較大，不能在高電平的情況下使用。由于微帶線結(jié)構(gòu)簡單，便于器件的安裝和電路調(diào)試，產(chǎn)品化程度高，使得微帶線已成為射頻/微波電路中首選的電路結(jié)構(gòu)。3.1 微帶集成電路簡介微帶集成電路（簡稱微帶電路），電路元件由分布參數(shù)的微帶線構(gòu)成。他們包含按設(shè)計(jì)圖形印制在介質(zhì)基片一面的導(dǎo)體帶條和另一面的金屬接地板，圖形的尺寸可以和工作波長比擬，和微波固體器件連接后即構(gòu)成整個(gè)微帶電路。因?yàn)榧倕?shù)型集成電路的工作頻帶寬，雖然某些電路元件（如濾波器）特性理想，集成度也很高，但其工藝比較復(fù)雜，質(zhì)量不易保證，并且由于電路元件的精度難以提高，從而使整個(gè)電路特性的一致性差；而對

16、微帶電路，只要保證精確的印制工藝，就可得到較高的電路質(zhì)量，故目前實(shí)際使用的大部分是這種電路。微帶線可印制在很薄的介質(zhì)基片上（可以薄到1mmz下），故其橫截面積尺寸比波導(dǎo)、同軸線小得多，其縱向尺寸雖和工作波長可以比擬，但因可采用高介電常數(shù)的介質(zhì)基片，使線上的波長比自由空間波長小了幾倍，同樣可以減小微帶線的縱向尺寸，達(dá)到進(jìn)一步集成的作用。止匕外，整個(gè)微帶電路元件共用接地板，只須由導(dǎo)體帶條構(gòu)成電路圖形，這使整個(gè)電路的結(jié)構(gòu)大為緊湊。由于上述原因，微帶電路較好地解決了小型化問題，與波導(dǎo)、同軸線元件相比，大大減小了體積、重量。於檄m門一”的如，狀解決了微波電路小型化、集成化中的主要矛盾。1)可用印刷的方法

17、做成平面電路，電路結(jié)構(gòu)十分緊湊；2)傳輸線的尺寸，不僅線的橫截面，而且在沿著線的方向，也因采用高介電常數(shù)的介質(zhì)基片縮短了線上的波長而可大為縮減；3)微帶線帶的半邊使自由空間(在帶狀線兩側(cè)和接地板之間，均有介質(zhì)填充)，連接微波固體器件十分方便。3.2 微帶線的發(fā)展趨勢在未來的微帶線工程中，微波印制板電路是微波系統(tǒng)小型化的關(guān)鍵，目前微帶線工程的發(fā)展趨勢往下面幾個(gè)方向發(fā)展。(1)設(shè)計(jì)要求高精度。微波印制板的圖形制造精度等會(huì)逐步提高，但受印制板制造工藝方法本身的限制，這種精度提高不可能是無限制的；到一定程度后會(huì)進(jìn)入穩(wěn)定階段。而微波板設(shè)計(jì)內(nèi)容將會(huì)有很大程度的豐富。(2)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。傳統(tǒng)的微波印制板生

18、產(chǎn)中極少應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)。但隨著CAD技術(shù)在設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，以及微波印制板的高精度、大批量，在微波印制板制造中大量應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為必然的選擇。(3)高精度圖形制造。微波印制板的高精度圖形制造，與傳統(tǒng)的剛性印制板相比，向著更專業(yè)化方向發(fā)展，包括高精度摸板制造、高精度圖形轉(zhuǎn)移、高精度蝕刻等相關(guān)工序的生產(chǎn)及過程控制技術(shù)，還包活合理的制造工藝路線安排。(4)表面鍍覆多樣化。隨著微波印制板應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，具使用的環(huán)境條件也復(fù)雜化，但同時(shí)由于大量應(yīng)用鋁襯底基材，因而對微波印制板的表面鍍覆及保護(hù)，在原有化學(xué)沉銀及鍍錫沛合金的基礎(chǔ)上，提出了更高的要求。(5)數(shù)控外形加工。微波印制板的外形加工，特別是帶鋁

19、襯板的微波印制板的三維外形加工，是微波印制板批生產(chǎn)需要重點(diǎn)解決的一項(xiàng)技術(shù)。面對成千上萬件的帶有鋁襯板的微波印制板，用傳統(tǒng)的外形加工方法既不能保證制造精度和一致性，更無法保證生產(chǎn)周期；而必須采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制數(shù)控加工技術(shù)。(6)批生產(chǎn)檢驗(yàn)。微波印制板與昔通單雙面板和多層板不同。不僅其者結(jié)構(gòu)件、連接件的作用，更重要的是作為信號傳輸線的作用。這就是說，對高頻信號和高速數(shù)字信號的傳輸用微波印制板的電氣測試，不僅要測量線路(或網(wǎng)絡(luò))的“通斷”和“短路”等是否符合要求，而且還應(yīng)測量特性阻抗值是否在規(guī)定的合格范圍內(nèi)。3.3 微帶線發(fā)展的實(shí)例(1)為了減少耦合微帶線間的用擾，在滿足端接匹配的條件下，可以建立

20、印刷電路板(PCB耦合微帶線間用擾測試結(jié)構(gòu)111o在PCE±利用防護(hù)帶可以明顯減少微帶線間的近端和遠(yuǎn)端申擾幅度，在保持防護(hù)帶處于兩微帶線中心對稱的情況下，增大防護(hù)帶寬度值可以進(jìn)一步削弱申擾幅度，但防護(hù)帶寬度值不是越大越好，而是存在一個(gè)最佳值。使用此最佳值，近端用擾峰值衰減要比沒有防護(hù)帶時(shí)多9dB,遠(yuǎn)端用擾山!值衰減多7dB0(2)在紅外與毫米波學(xué)報(bào)上提出了一種新穎的蝴蝶結(jié)形缺陷接地結(jié)構(gòu)(DGS微帶線，可應(yīng)用于緊湊結(jié)構(gòu)低通濾波器的設(shè)計(jì)。這種新穎的蝴蝶結(jié)形DGSg構(gòu)僅由一個(gè)缺陷單元構(gòu)成，他的帶隙中心頻率僅由該單元缺陷結(jié)構(gòu)決定。因此，DG時(shí)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，易于電磁場理論分析和等效電路建模分

21、析，更適用集成電路實(shí)際應(yīng)用的顯著優(yōu)點(diǎn)。DGS結(jié)構(gòu)的阻帶特性和慢波特性，可用于諧波抑制、去噪、構(gòu)造緊湊和新穎電路結(jié)構(gòu)等方面。所以說，DGS吉構(gòu)在微波毫米波單片集成電路、低溫共燒陶瓷多層微波電路等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。圖5蝴蝶結(jié)形DGS吉構(gòu)微帶線示意圖四.微帶線和帶狀線的對比4.1 總體對比一般講，微帶線是PCBft層的走線，延時(shí)小，對于一般FR4的板材，linch微帶線對應(yīng)的走線延時(shí)約140ps；而帶狀線是PCB內(nèi)層的走線，延時(shí)較微帶線大，對于一般FR4的板材，linch帶狀線對應(yīng)的走線延時(shí)約170pso通常同樣的介質(zhì)條件下微帶線的損耗?。ň€寬），帶狀線的損耗大（線細(xì)，有過孔）卜面具體介紹一下

22、兩者的異同:4.1.1 微帶線微帶線（microstrip）是一根帶狀導(dǎo)（信號線）.與地平面之間用一種電介質(zhì)隔離開。如果線的厚度、寬度以及與地平面之間的距離是可控制的，則它的特性阻抗也是可以控制的。另外，因?yàn)槲Ь€一面是FR4（或者其他電介質(zhì)）一面是空氣（介電常數(shù)低）因此速度很快，利于走對速度要求高的信號（例如差分線，通常為高速信號，同時(shí)抗干擾比較強(qiáng)）。圖6微帶線剖面圖4.1.2 帶狀線相對的，帶狀線（stripline）是一條置于兩層導(dǎo)電平面之間的電介質(zhì)中間的銅帶線。如果線的厚度和寬度、介質(zhì)的介電常數(shù)以及兩層導(dǎo)電平面間的距離是可控的，那么線的特性阻抗也是可控的.帶狀線兩邊都有電源或者底層，因

23、此阻抗容易控制，同時(shí)屏蔽較好，但是信號速度慢些。4.2 微帶線的優(yōu)缺點(diǎn)微帶線的損耗大誠然是一缺點(diǎn)，但在精心選擇介質(zhì)基片材料，不斷改進(jìn)工藝的過程中,已可將其降低。在采用金屬鍍膜與光刻這一套工藝后，電路的尺寸精度又大為提高。加以這方面的生產(chǎn)實(shí)踐推動(dòng)了有關(guān)理論研究工作的進(jìn)展，而計(jì)算微帶線參量的電磁場問題和設(shè)計(jì)微帶電路的網(wǎng)絡(luò)問題都取得了研究成果后，反過來也提高了這方面生產(chǎn)實(shí)踐的水平。微帶電路已由研制發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用，特別是目前已由小塊的單件而發(fā)展成大的微波功能塊，如微波固體接收機(jī)、微波相控陣單元固體模件等，可以說是微波技術(shù)上的一次大的革新?？偫ㄆ饋?，又微帶和微波固體器件組成的微波集成電路，有下述一些優(yōu)點(diǎn)

24、：1）小型化、輕量化。圖（22）示出了10cm波段波導(dǎo)平衡混頻器和微帶平衡混頻器的比較，可以看出明顯地減小了尺寸。2）生產(chǎn)成本降低，生產(chǎn)周期縮短，這是由于把大量的機(jī)械加工變?yōu)槲в≈乒に嚨木壒省?）提高了可靠性。4）提高了性能。上3）、4）兩點(diǎn)也是由于用印制的平面電路，代替結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)節(jié)部件繁多的波導(dǎo)與同軸線的立體電路；同時(shí)也是由于采用了高性能的微波固體器件的結(jié)果。但是不可否認(rèn)的是，微帶線的損耗大，Q值約比同軸線低一個(gè)能量級，比波導(dǎo)幾乎還低兩個(gè)數(shù)量級，因此在構(gòu)成濾波器、諧振腔等一類電路元件時(shí)，性能較差；在構(gòu)成整個(gè)微波功能模塊時(shí)，有時(shí)其傳輸線損耗可高達(dá)幾個(gè)dB,這在某些應(yīng)用中也不允許；由于微帶線

25、的尺寸小而不適合傳輸大功率，只能應(yīng)用于中小功率，如固體接收機(jī)等。止匕外，要發(fā)揮它的可靠性高、性能好等優(yōu)點(diǎn)，尚有待于繼續(xù)改進(jìn)它的生產(chǎn)工藝。(1-1)量等*干街,第此較五.微帶線的不連續(xù)性相對在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，在利用微帶線傳輸電磁能量以及組成各種器件時(shí)，為了使結(jié)構(gòu)緊湊，縮小尺寸，必然會(huì)遇到一些微帶線的不連續(xù)性。例如微帶線尺寸突變、折彎、間隙以及分支等，如圖7所示。開靠耨合觸波器T型接頭詣?wù)衿鲗挾入A梯直角彎曲電跟排列I與諧指曾碧臺瑙陵分支線電點(diǎn)偏置照正交蚪1魏抗分支圖7各種微帶不連續(xù)性及應(yīng)用不連續(xù)性在微帶電路中是必不可少的，由于微帶電路屬于分布參數(shù)的電路，其尺寸己可與工作波長相比擬，因此其不連續(xù)性必然對電路產(chǎn)生影響。從等效電路上來看，它相當(dāng)于并聯(lián)或串聯(lián)一些電抗元件，或是使參考面產(chǎn)生某些變化。在設(shè)計(jì)微帶電路時(shí)，必須考慮到不連續(xù)性所引起的影響，將其等效參量計(jì)入電路參量中去，否則將引起大的誤對于均勻微帶線，若導(dǎo)體帶條寬度W及基片厚度H比起波長極小時(shí)，在微帶線上傳播的波可近似看成只有TEM波。在具有不連續(xù)性的地區(qū)，場的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化，不僅在橫截面內(nèi)場的分布和均勻線斷不一樣，而且在縱向上也不再是單純的波動(dòng)，其中還包含有只有在本地按正弦波的形式振動(dòng)的部分。這后一部分是在局部地區(qū)內(nèi)存儲能量并與電源反復(fù)交換的表現(xiàn)。它和以波動(dòng)的形式沿著傳輸線傳輸能量的情況是不同的。在這個(gè)局部地區(qū)內(nèi)會(huì)發(fā)生能量