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1)  suspended substrate
悬置微带线
1.
Leaky characteristics of modified suspended substrate microstrip line with multilayer dielectric structure;
一种新型多层介质悬置微带线漏波特性的分析
2)  suspending microstrip method
悬置微带线法
3)  microstrip to suspended microstrip line transition
微带-悬置微带线过渡
4)  Suspended-substrate microstrip line
悬置微带
5)  bandpass filters/supended microstrip
带通滤波器/悬置微带线
6)  Suspended Sripline
悬置带线
补充资料:微带线和类微带线
      适合制作微波集成电路的平面结构传输线,有微带线、共面线、槽线和鳍状线等多种形式(图1),应用最广的是微带线。微带线与金属波导相比,它的优点是体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等;缺点是损耗稍大,功率容量小。
  
  
  传统的微波传输线是同轴线和金属波导。随着微波频率的不断提高和微波设备的小型化,传输线的结构日益增多。60年代前期,由于微波低损耗介质材料和微波半导体器件的发展,形成了微波集成电路,使微带线得到广泛应用,相继出现了各种类型的微带线。
  
  微带线和类微带线一般用薄膜工艺制造。介质基片选用介电常数高、微波损耗低的材料,如氧化铝陶瓷、石榴石铁氧体和石英等。导体还应具有导电率高、稳定性好、与基片的粘附性强等特点。
  
  微带线  含有空气和基片的混合介质传输线。在较低的微波频率上,它的最低模式的纵向场分量很小,因此可近似为TEM模传输线,称为准TEM模(图2)。对于较高的微波频率,则必须考虑混合模的色散特性和高次模的影响。
  
  
  微带线的主要特性参量有特性阻抗、等效介电常数和衰减常数。特性阻抗 ,式中 C1=εeffC,是微带线中在传输方向上单位长度内的电容量;C是相同尺寸,但没有基片的空气微带的单位长度电容量;是电磁波在微带中传输的速度;vc是空气中的光速;εeff称为等效介电常数。
  
  衰减常数表示微带的损耗,包括导体损耗、介质损耗和辐射损耗。导体损耗比介质损耗大,它与导带的材料、尺寸和表面光洁度等有关。介质损耗取决于基片的介电常数、损耗角正切以及导带宽度与基片厚度之比(简称微带的宽高比)。辐射损耗也取决于基片的介电常数和微带的宽高比。微带线的任何不连续性,尤其是开路端和弯曲都将使辐射增加。把微带置于金属封闭壳内的屏蔽微带线可避免电磁能辐射。
  
  随着微波频率的提高,用准TEM模方法计算微带线参量的误差逐渐增大,必须采用同时考虑TM模和TE模的混合模分析方法。混合模具有色散特性。
  
  微带线在毫米波频率容易发生高次模。开式微带线的高次模由离散模谱和连续模谱两部分组成,离散模谱属表面波(慢波),连续模谱是快波。屏蔽微带的高次模是离散模谱。
  
  为避免高次模,微带线应选用较低介电常数的介质基片,如石英;或采用悬置微带,在它的基片与接地面之间有空气层相隔,它还可降低损耗。若空气层用低介电常数的材料代替,则称为双层介质微带。
  
  耦合微带线  在同一介质基片上置有两条或多条平行导带并互相耦合的微带线。两条平行导带的耦合微带线可激励两种独立的模式。一对耦合线分别端接等幅反相的电压,叫作奇模激励,此时任何横截面上两导带的电压都等幅反相,所传输的波称为奇模。耦合线分别端接等幅同相的电压,则称偶模激励,此时,任何横截面上两导带的电压都等幅同相,所传输的波称为偶模。奇、偶模的场分布不同(图2),其参量也不一样。记耦合微带奇、偶模的单位长度电容量为C0r)和Cθr),当用空气代替基片时,其值为C0(1)和Cθ(1),且耦合微带的奇、偶模等效介电常数为
  
  
  
   εeff,0=C0r)/C0(1)
  
  
  
   εeff,θ=Cθr)/C0(1)
  则奇模和偶模的相速度为
  奇模和偶模的特性阻抗为
  Z0,o=1/vp,oC0r)
  Z0,θ=1/vp,θCθr)
  
  由于奇模激励时电场分布在介质和空气中的比例小于偶模激励,使εeff,0<εeff,θ,因此vp,o>vp,θ,Z0,o<Z0,θ两导带相距越近,则耦合越强,奇、偶模的特性阻抗相差也越大,反之亦然。
  
  除对称平行耦合线外,还有不对称平行耦合和多导带耦合等结构。随着频率的提高,还必须考虑混合模的色散特性和高次模的影响。
  
  共面线  它的中心导带与接地带位于介质基片的同一侧,这种结构容易同各种元件、器件并联而无需像微带那样在基片上钻孔安装。共面线存在磁场的椭圆极化区,适宜制作铁氧体非互易器件,这时需要引入等效磁导率μeff。共面线的特性参量也有混合模和准 TEM模两种分析方法。共面线的损耗稍大于微带线。减小中心导带宽度与两接地带间距的比值,可以避免电流在导带边缘的过分集中,从而降低导体损耗。然而为减小辐射损耗,接地带的间距又必须远小于共面线的波导波长。
  
  槽线  与微带线呈互补结构,其介质基片仅一侧敷有导电层,并刻有一条窄槽。槽线的电磁场集中在槽的附近,电场横跨于槽上,磁场垂直于槽所在的平面。它也存在磁场的椭圆极化区,与共面线有类似的特点。槽线、共面线均可与微带线结合使用,制成各种微波电路。
  
  槽线只传输混合模,其最低模式类似于矩形波导中的TE10模,但没有截止频率。槽线的特性阻抗为Z0=U2/2P,其中P是传输功率,U是槽间电压。槽缝越宽,则特性阻抗越高。由于制造工艺的限制,槽线只适宜制成高阻抗线,而微带则宜制成低阻抗线。槽线的特性阻抗随频率的变化比微带大,损耗也略大于微带。槽线的等效介电常数随频率提高而增大,但稍低于微带。
  
  鳍状线  由平面集成电路与矩形金属波导结合而成的毫米波集成传输线。平面集成电路置于矩形波导的 E平面内,也可视为屏蔽槽线或用介质片加载的脊波导。屏蔽外壳选用波段的标准金属波导,介质材料用玻璃纤维强化的聚四氟乙烯薄片。鳍状线按平面电路的形式分为单侧、双侧和对蹠等形式,以单侧鳍状线应用最广。鳍状线的特点是单模频带宽、损耗比微带小,以及装配半导体元件和器件较方便等。鳍状线中也只能传输混合模,其最低模式也类似于矩形金属波导中的 TE10模。它与槽线不同之处是电磁场分布在波导中,而不是聚集在槽的附近。鳍状线的特性阻抗在槽宽与波导高度相等时最大,相当于介质片加载的波导。阻抗随槽宽减小而下降,最小阻抗受制造工艺限制。鳍状线的导波长一般大于自由空间波长,但当槽宽远小于波导高度时却小于自由空间波长。鳍状线广泛用于20吉赫以上的毫米波频率。
  
  

参考书目
   L.Young and H.Sobol, Advances in Microwaves,Vol. 8,Academic Press,New York,1974.
  

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