耦合微带线和耦合带状线.ppt

耦合带状线及耦合微带线,(coupled stripline and coupled microstrp line),耦合传输线：两根或多根彼此靠的很近的非屏蔽传输线系统,coupled stripline and coupled microstrp line (C1),能量为,显然除了,2. 耦合线理论与奇耦模分析方法,耦合形式分为：,常用的耦合微带线是侧边耦合对称耦合微带线,耦合线理论与奇耦模分析方法 (续一),这种类型的耦合线可等效为三线耦合:,假设传输TEM模. 因为导电板和接地板为非导磁体，引入另一导体带对磁场的分布影响不大，对电场的分别影响较大。单线L变化不大，单线C 变化大,耦合线理论与奇耦模分析方法 (续二),三线耦合等效电路如图4.3-3（b） 由对称性必有C11C22,C11为导体2不存在时的对地自电容 C22为导体1不存在时的对地自电容 C12为接地板不存在时的对地自电容, 奇耦模分析方法利用对称性,奇模激励(odd-mode excitation): 大小相同，方向相反的电流对耦合线两导带的激励（中心电壁） 偶模激励(even-mode excitation): 大小相同，方向相同的电流对耦合线两导带的激励（中心磁壁）,( odd/even excitation methods ),V=0,H=0,V,-V,odd/even excitation methods (continue 1),odd/even excitation methods (continue 2),奇模电容奇模激励下，单根导带对地的分布电容C0,偶模电容在偶模激励下，单根导带对地的分布电容Ce,Ce=C11=C12 4.3-2,odd/even excitation methods (continue 3),奇模电抗奇模激励下，单根导带对地的特性阻抗Z0o,4.3-4,4.3-3,偶模电抗在偶模激励下，单根导带对地的特性阻抗Z0e,odd/even excitation methods (continue 4),是由于假设系统传TEM波，故,由4.3-1 4.3-2 和图4.3-4 可见 C0 Ce 所以 Z0eZ0o,B. 奇耦模方法,由等效图奇耦模激励的场可用 电(奇)/磁(偶)壁切分成两半. 只需分别分析单根奇模(电壁边界)/偶模(磁壁边界)线特性,再迭加即可得到总场的解 四端口网络(转化为)两端口网络(可用传输线分析),B. 奇耦模方法（continue1）,对耦合线端口的任何激励电压V1、V2总可以分解成一对奇，偶模激励电压的组合：,B. 奇耦模方法（continue 2）,B. 奇耦模方法（continue 4）,等效原理图4.3-5,Lm/Cm单位长度耦合电感/电容 L1/C1单线得分布电感/电容,B. 奇耦模方法（continue 5）,设电源时谐变化，由基尔霍夫定律有,B. 奇耦模方法（continue 6）,同除dz，注意到L1L CC1+Cm 即有4.3-9式,B. 奇耦模方法（continue 7）,4.3-9前2个Eq变为:,后2个方程变为:,即4.3-10式，其中:,B. 奇耦模方法（continue 8）,耦合电感,耦合电容,B. 奇耦模方法（continue 9）,于是,4.3-12,4.3-11,4.3-13,耦模激励状态,类似可解出偶模传输线方程为：,耦模激励状态 (continue 1),据此可求得偶模相速度、偶模波导波长和偶模特性阻抗分别为：,耦模激励状态 (continue 2),由上述各种参数的关系可求得耦合线单位长度自电容、自电感、互电感、互电容分别为:,4.3-18,由：,由CO=C(1+KC)和 Ce=C(1-KC) 相加可得 C=(C0+Ce)/2 相减可得 Cm=(C0-Ce)/2 再利用vp公式即可得L、Lm 的关系,均匀填充介质的对称线-TEM波,对于均匀填充介质的对称线TEM波,奇模偶模相速度必须相等则：,由此可知:,均匀填充介质的对称线-TEM波(continue 1),所以,4.3-21,4.3-20,4.3-19,4.3-22,均匀填充介质的对称线-TEM波(continue 2),上面两式相乘有:,耦合系数的分贝耦合度为:,4.3-25,对于非均匀介质可采用有效介电常数e再用奇偶模eo、ee做准静态模拟,耦合带状线的特性,参见上面刚推出的公式4.3-18 求解可采用求奇模静态电容： Co(r)、Ce(r)、Co(1)、Ce(1) 方法；,实用公式 4.1-54.1-8 准静态加边界数值法,也可用前面4.1-7保角变换公式复杂求解,零厚度侧边耦合带状线公式,io，e,式4.3-27（P130）给出了已知Z0i、r算W/b、S/b的公式。,书上给出了零厚度侧边耦合带状线公式4.3-264.3-28,io，e,图解法,连线与中心线的交点即为所求的W/b,S/b,对有限厚度，可用修正公式4.3-28或图4.3-8计算。,4耦合微带特性分析