《电磁场与微波技术教学课件》3.1带状线.pptx

第三章平面传输线添加标题特点：体积小、重量轻、频带宽、便于与微波集成电路相连接，构成微波元件等，应用广泛。添加标题演变：同轴线和平行双导线添加标题缺点：损耗大、Q值低、难以承受较大功率添加标题形式：对称微带(带状线)和不对称微带(微带)。添加标题本章内容：讨论带状线、耦合带状线、微带、耦合微带的主要特性

§3.1带状线带状传输线可以看成是由同轴线演变而成的第三章平面传输线

wtb结构图场结构主要参数：特性阻抗、相速度、波导波长、衰减和功率容量,尺寸选择等§3.1带状线第三章平面传输线

3.1.1特性阻抗、传播常数和波导波长主模TEM，特性阻抗可以应用传输线理论的结果。或或L、C分别为单位长度上的分布电感和分布电容这些公式的前提条件：（1）无耗（2）横截面尺寸比工作波长小求等效电感或电容在传输线理论中，特性阻抗的计算公式为：保角变换会使用其结果§3.1带状线第三章平面传输线(3-1)(3-2)(3-5)

wtb(一)t0时的特性阻抗其中K(?)为第一类完全椭圆积分.k为模数，k为补模数，且当t0时，椭圆函数的积分从有关资料可以获得.§3.1带状线第三章平面传输线由保角变换可得精确解:

(二)t≠0时的特性阻抗方法1.求出带状线的等效电容(分布电容),然后由公式(3-5)求特性阻抗（近似公式）;方法2.利用特性阻抗曲线（方便实用）.由宽度w分2种情况考虑：（1）宽导体带情况，w/(b-t)≥0.35导体电容均匀电场边缘电容不均匀电场总电容分布为宽导体带电容分布§3.1带状线第三章平面传输线

利用保角变换法可求得边缘电容01为便于计算，根据上式绘出了Cf与t/b的关系曲线02于是03特性阻抗为043.1带状线05第三章平面传输线0607

3.1带状线两种方法：窄导体带情况，w/(b-t)0.35t/b≦0.25时，将导体带等效为一个圆柱形导体条,等效直径为d,此时第三章平面传输线当时

3.1带状线求出导体带宽度的修正值:添加标题该式的条件:添加标题将式(a)中w换成w′添加标题第三章平面传输线添加标题工程计算:图解法图3-4添加标题

3.1带状线添加标题带状线传输主模为TEM模其传播速度(相速度)为添加标题波导波长为添加标题自由空间中的波长添加标题第三章平面传输线添加标题(3-8)

3.1带状线3.1.3损耗和功率容量添加标题(3-22)添加标题(3-23)添加标题主要是导体损耗和介质损耗添加标题由传输线理论添加标题式中添加标题带状线单位长度上的电阻添加标题带状线单位长度上的漏电导添加标题特性阻抗添加标题第三章平面传输线添加标题(3-21)添加标题

3.1带状线宽导体带[w/(b-t)≥0.35]f以GHz计(3-24)12345导体衰减常数αcαc的计算非常复杂，因为求电阻R复杂，故只给出结论第三章平面传输线

(b)窄导体带[w/(b-t)0.35]d为窄导体带的等效圆柱形导体截面的直径在t/b≤0.25和t/w≤0.11条件下该式为铜导体的衰减常数，若导体为其它材料时，用下式计算铜的衰减常数铜导体的表面电阻率其它导体材料的表面电阻率(3-25)f以GHz计§3.1带状线第三章平面传输线(3-26)

3.1带状线添加标题介质衰减常数αd添加标题由传输线理论添加标题为介质损耗角的正切添加标题——λ0为自由空间中的波长添加标题(3-27)添加标题第三章微带传输线

3.1带状线带状线传输的功率容量主要受两个因素的制约：(a)介质本身的击穿强度(与峰值功率相对应)这两点决定了带状线难以传输比较大的功率，尤其是中心导体带的棱角处最易发生电击穿。(b)介质本身所能承受的最高温升(与平均功率相对应)第三章平面传输线

3.1.4带状线的设计带状线传输主模为TEM模，但若尺寸选择不当等，则会产生高次模(TE，TM)。在选择尺寸时，应尽量避免高次模的出现.在TE模中最低次型为TE10，具有Ey,Hx,Hz三个分量;场结构如图3.1-6所示。截止波长:为抑制TE10，最短工作波长应满足:即(3-28)§3.1带状线第三章平面传输线

3.1带状线在TM模中最低次型为TM01添加标题截止波长添加标题为抑制TM01，最短工作波长应满足添加标题即添加标题此外，为了减少带状线在横截面方向能量的泄漏，上下接地板的宽度应不小于(3~6)w添加标题(3-29)添加标题第三章平面传输线添加标题

3.1带状线01形式：在带状线中再加一个中心导体带，而且2个导体带相距很近，则它们之间将有电磁能量的耦合，这就构成了所谓的耦合带状线。根据这2个导体带位置的不同，耦合带状线形式。耦合带状线02主模：TEM模构成：由一