金属波导难以做到小型化,无法适应集成电路的小型化、轻量化要求。「带状线」是一种体积小,重量轻,工艺简单的微波集成传输线。
(了解设计原则,特性参数,各个结构数据和关系,公式不要求,但是要知道怎么调参,变大变小关系,主要就是特性阻抗,跟那些参数有关,变化关系)
带状线结构如图所示,上下两块导体板是接地板,中间的导体带位于上下板的对称面上,导体带与接地板之间可以是个空气介质或填充其他介质。内导体宽度为 ,厚度为 ,设外导体之间的间距为 ,外导体宽度为
和同轴线类似,带状线具有内导体,这是一种双导体传输线,因此可以传输TEM 波。
以 TEM 波为例
对应波长为
相移常数为
由于平行板电容公式
在同轴线中,两导体间距为 ,同除 得到 ,即「相对导体间距」。当 变大时,对应的间距变大,电容变小,特性阻抗变大。而对于带状线,内导体的宽边与外导体的板之间形成了平行板电容,而内导体侧面同样能与外导体之间形成「边缘电容」
带状线内导体宽度为 ,厚度为 ,外导体之间的间距为 ,外导体宽度为 。而上面说到的平板电容的面积与 和 有关。而边缘电容与 和 有关,即
(很重要的关系)
由此得到结论:「宽带低阻,窄带高阻」。为了设计指定特性阻抗的带状线,有两种情况,分别为带线分析和带线综合
在带状线中,主模为 TEM 模,因此需要抑制 TE10 和 TM10 模。设计要求为
由于带状线为开放波导,因此传播过程中必然与外界存在能量交换,为了控制衰减,要求外导体的几何尺寸满足:
优点:
缺点: