2011微波工程 第3章 传输线和波导.ppt

3传输线和波导 TEM TE和TM波的通解平行板波导电磁场结构 了解 矩形波导主模及场结构同轴线主模及场结构圆波导主模及场结构带状线和微带线波速和色散 引言 低耗传输微波功率的波导和其它传输线的出现是微波工程早期的里程碑之一 瑞利1897年建立金属波导管内电磁波的传播理论 纠正了亥维赛关于没有内导体的空心金属管内不能传播电磁波的错误理论 40年后的1936年 索思沃思和巴罗等人发表了有关波导传播模式的激励和测量方面的文章后 波导才有了重大的发展 早期的微波系统主要使用波导和同轴线作为传输线 波导功率容量高 损耗低 但体积大 价格昂贵 同轴线工作频带宽 但难于制作微波元件 于是有了第二次世界大战中带状同轴线和1952年微带线的出现以及后来更多平面传输线 槽线 鳍线 共面波导 的出现 亥维赛 HeavisideOliver 1850 1925 英国数学家 物理学家 1850年5月18日生于伦敦的卡姆登镇 1925年2月3日卒于德文郡 他未受过正式的高等教育 1870年起担任报务员 1874年因耳疾辞职 潜心研究无线电波传播的理论问题 发表了一系列论文 他通过创造性地运用数学工具而获得重大物理发现 如预言了电离层的存在等 同时为数学本身提供新的概念与方法 他是向量分析的创始人之一 并建立了系统的向量符号 他于1891年当选为英国皇家学会会员 德国格丁根大学曾授予他荣誉博士学位 3 1TEM TE和TM波的通解 本节思路 利用麦克斯韦方程 得到由纵向分量表示的电磁场横向分量 根据TEM TE和TM波纵向场的特征 根据1中的关系式写出这三种电磁波沿z方向传播时的电磁场表达式 TEM波 TransverseElectromagneticWaveTE波 TransverseElectricWaveTM波 TransverseMagneticWave 具有平行于z轴方向导体边界的任意传输线和波导结构 假设z方向均匀且无限长 导体为理想导体 沿z方向传播的时谐电磁场 ej t 可写为 z方向传播 可得 z方向传播存在损耗时 j j 普通双导体 封闭式波导 对于无源传输线或波导而言 麦克斯韦方程可写为 利用纵向场表示横向场 3 3a 3 3b 3 3c 3 4a 3 4b 3 4c 3 2a 3 2b 利用Ez和Hz 四个横向场分量可表示为 截止波数 3 5a 3 5b 3 5c 3 5d 式 3 5a d 对于边界条件平行于z轴的时谐系统而言具有普适性 3 1 1TEM波 横电磁波 TransverseElectromagneticWave 3 3a 3 4b 对于Ex的亥姆霍兹方程而言 3 9 对于的依赖关系 3 9 式简化为 3 10 同理可得 根据 3 1a 得 3 11 其中 是横向二维拉普拉斯算子 TEM波的横向电场满足拉普拉斯方程 同理横向磁场也满足拉普拉斯方程 3 12 TEM波的横向场与存在于导体间的静电场相同 若采用静电情况下的标势来表示电场 标势 其中 是二维梯度算子 可以证明 也满足拉普拉斯方程 3 13 根据式 3 13 可知 由于闭合导体各部分的静电势相同 电场为零 因此单一导体不能支持TEM波 只有当两个或更多的导体存在时 TEM波才能够存在 3 14 因此 对于TEM波的求解可以转换为对静电场问题的求解 3 15 3 16 3 17 3 18 分析TEM波的过程 求解拉普拉斯方程 3 14 得到标势 解包含若干未知量 对于导体上的电压应用边界条件 求得未知量 由式 3 13 和 3 1a 计算电场 由式 3 18 和 3 1b 计算磁场 由式 3 15 计算V 由式 3 16 计算I 传播常数由式 3 8 给出 特征阻抗由Z0 V I给出 3 1 2TE波 横电波 H波 3 1 3TM波 横磁波 E波 式 3 5 简化为 3 19a 3 19b 3 19c 3 19d 3 23a 3 23b 3 23c 3 23d 波阻抗为 与频率有关 可以存在于封闭导体内 也可在两个或更多导体之间形成 3 22 3 26 3 1 2TE波 3 1 3TM波 对于TE TM波而言 传播常数是频率和传输线或波导的几何尺寸的函数 反映了由波源进入的微波信号在某一确定传输系统的传输情况 即导行波的传播特征 由亥姆霍兹方程 因为 上式简化为 由亥姆霍兹方程 因为 上式简化为 必须根据特定的边界条件求解 截止波数kc决定了电磁场在传输系统中的模式或场型 它反映了传输系统的材料 形状和尺寸对电磁能量的束缚作用 3 21 3 25 分析TE TM波的过程 求解关于hz或ez的亥姆霍兹方程 3 21 或 3 25 解包含若干未知量和未知的截止波数kc 利用式 3 19 和 3 23 由hz或ez计算横向场 把边界条件应用于相应的场分量 求出未知常数和kc 传播常数由式 3 6 给出 波阻抗由式 3 22 或 3 26 给出 3 1 4由电介质损耗引起的衰减 有时 为了减小波导的体积尺寸 将会在其内部填充介质 由介质引起的衰减可写为 对于TEM波也适用 此时 若导体损耗引起的衰减为 总的衰减常数为 3 2平行平板波导 W d 填充材料 3 2 1TEM波 求解静电势的拉普拉斯方程并由边界条件得出电场和磁场 3 35 3 36 特性阻抗 相速 依赖于波导几何尺寸和材料参数的常数 与光在材料媒质中的速度相同 3 2 2TM波 Hz 0 Ez 0 W d 认为在x方向电场无变化 波方程简化为 其通解 3 41 3 42 边界条件 y 0 d 则 B 0 kcd n n 0 1 2 3 因此 离散值 传播常数 3 45 横向场分布 纵向场 3 46 3 47 3 48a 3 48b 3 48c 讨论 1 n 0时 TM0与TEM一样 2 n 1时 每个n值对应不同的kc与 对应不同模式TMn 由于 对于既定的实数kc b 当k kc时 是虚数 这种形式的解代表波动过程 其中相位因子代表沿 z方向传播的波 这种状态称为传播状态 a 当k kc时 是实数 导行波 导行波 虚数 实数 这种形式的场时变规律是一种 原地振动 的正弦振荡 其振幅沿 z轴以指数衰减 完全没有波的向前传播的特性 这种状态对应的模式称为截止模式 cutoffmode 或消逝模 evanescentmode 定义 当工作频率f fc时 时间平均功率P0为正 波动状态 当工作频率f fc时 时间平均功率P0 0 电场快速衰减 截止状态 4 波阻抗 f fc时 是纯实数 f fc时 是纯虚数 截止频率fc与截止波长 c 5 相速 TM波是一种快波 6 导波波长 不同模式对应不同的kc 因此不同模式的vp g不同 7 若把TM TE 波导模传播看成是一对上下弹跳的平面波则 对于TM1模 等效于 y z方向斜传输的平面波 y z方向斜传输的平面波 3 55 3 56 b 当f fc时 1 0 90 a 当f fc时 1是实数 且小于k 0 90 这个模式可以看成两个平面波的叠加 每个平面波在传播方向 上的相速为 每个平面波在z方向上的相速为 这种情况 类似于海岸线上的海洋波拍岸 海岸线与斜入射波波峰的交叉点的移动速度比波峰本身的移动速度快 两个平面波垂直上下弹跳 在 z方向上没有能量流 截止状态 8 介质损耗和导体损耗 3 2 2TE模 类似于TM模 对于TE模而言 Ez 0 Hz 0 W d 认为在x方向电场无变化 纵向场 横向场 3 67a 3 67b 3 67c 3 66 离散值 1 传播常数 2 截止频率 3 波阻抗 4 相速 3 68 3 69 3 70 5 导波波长 6 介质损耗 7 导体损耗 3 72 图3 4平行平板波导中TEM模 TM1模和TE1模由于导体损耗引起的衰减 图3 5平行平板波导中的场力线 a TEM b TM1模 c TE1模 3 3矩形波导 设矩形波导的宽边与直角坐标系的X轴相重合 宽度为a 窄边与Y轴相重合 高度为b 电磁波的传输方向为Z方向 纵向场分量满足的方程为 3 3矩形波导 矩形波导中的TE波 纵向场分量的通解 采用分离变量法 令 代入纵向场分量满足的波动方程得到 欲使方程两边恒等 只有两者都等于一个常数 令 分别求解 有 从而得到矩形波导中纵向磁场的通解 本征方程 为 从而得到 TE波的纵向磁场的满足边界条件的解为 边界条件 场的振幅由激励条件所决定 TE波的横向场分量的表达式 矩形波导中的TM波 纵向场分量的通解 边界条件 上 从而得到 有 TM波横向场分量 矩形波导中电磁波的传播模式及传播条件 2 TE波中最低模式为TE10或H10模式 TM波中最低模式为TM11模式 不存在TE00 TM00 TM0N TMM0模式 1 每组m和n都对应一个满足边界条件的特解 代表矩形波导中的一种传播模式或波型 m和n称为波型指数 3 当 fC 时 为实数 波型可在波导中传播 当 C f fC 时 为虚数 波型不能在波导中传播 当 0 0 激励不为0时 可存在一个纵向直流磁场 4 每种传播模式在波导中存在的条件都与该模式的截止波长 C 与波导的横截面尺寸有关 和电磁波的激励方式有关 1 截止波数与截止波长 2 传播常数与导波波长 传输特性重要参数 4 相速和群速 3 波阻抗 C 充满介质空间的电磁波速度 光速 波型指数相同的TE波和TM波 其传输特性相同但空间电磁场结构 电磁场分布 不同 它们可同时在波导中传输 这种现象称模式的简并 其模式彼此称简并模式 TEmn和TMmn都是简并的 当a b时 TEmn TMmn TEnm和TMnm都是简并的 称四重简并 5 模式的简并 例题有一矩形波导 传输频率f 10GHz的TE10波 测得导波波长 g 4cm 求 1 波的截止频率fc 相速vp 群速vg及波阻抗 2 若波导截面尺寸不变 而在其中填充均匀电介质 r 2 5 再求上述参量 解 1 按 由 0 v f 而空气波导中的速度即光速 即 故 0 3 cm 将 0 g的值代入可得 c 4 5356 cm 因此截止频率fc v c 6 614 GHz 故vp 4 108 m s vg 2 25 108 m s 502 65 2 由于波导尺寸 a b大小 不变 而波导的截止波长只与尺寸和模式有关 因此根据题设 波导的截止波长不会改变 即 c 4 5356 cm 而波导中的 光速 则有改变 即 所以fc v c 4 183 GHz 同样有 0 v f 1 8974 cm 根据 可得vp 2 089 108 m s 同理vg 1 723 108 m s 由于 故题设情况下的 g 2 089cm 可得 901 1 矩形波导的主模 TE10 H10 模式 最低模式 主模 m 1 n 0 波型指数 TE10模的电磁场结构图 横向电场只有Ey 沿Y轴大小无变化 沿X轴呈正弦分布 TE10模式场结构特点 横向磁场Hx与横向电场Ey相差一个系数 波阻抗 10 它们在横截面的分布相同 但矢量方向相互正交 TE10模振幅分布 HZ沿纵向呈余弦分布 在横截面上沿X方向呈正弦分布 HZ和HX在波导纵截面上构成闭合的磁力线 TE10模式场结构特点 磁力线是闭合曲线 磁力线和电力线正交 总满足波印廷矢量关系 电 磁力线越稀疏 变化越快 变化率最大 电 磁力线越密 变化越慢 变化率最小 Ey和Hx同相 与Hz相位差为 2 波导中能量不是直接沿Z方向传播 而是入射波和反射波在波导内壁上曲折反射的结果 合成后形成纵向功率流 TE10模式场结构特点 矩形波导的单模传输 矩形波导单模传输条件 单模条件 对TE20和TE01 对TE10 如何理解单模传输条件 矩形波导TE10模式波阻抗 习惯上矩形波导宽边a大于窄边b 故在矩形波导中 TE10模的截止波长最长 是最低传播模式 当波导中传输的电磁波的工作频率低于TE10模的截止频率时 电磁波将很快衰减 不能在波导中传播 小结 欲使波导中单独存在最低模式TE10模 需保证高次模式不能出现 当较低次的高次模截止时 较高的高次模必然截止 TE10模单模存在的频率范围就是矩形波导的工作带宽 知道波导表面切向磁场的分布 就可得出管壁电流分布 波导内壁电流 研究意义 利用理想导电壁的边界条件求解管壁电流 管壁电流与场结构密切相关 场结构决定管壁电流的分布 反过来 管壁电流也决定场结构的分布 对于波导的激励 波导参数的测量以及波导器件的设计都需要了解和利用管壁电流的分布 壁电流分布图 窄壁电流分布 在X 0和X a的窄壁上 电流只有y分量 电流密度为常数 在y 0和y b的宽壁上 电流密度既有z分量 也有x分量 电流密度是x的函数 宽壁电流分布 思考 波导中 什么物理量使电流连续 答案 电位移矢量 电流连续性方程 电荷守恒定律 壁中央电流 在波导宽边中央 TE10模的管壁电流只有沿z方向的电流分量 这个性质可用来进行波导的激励或耦合 因为 当沿电流方向开槽时 不会切断电流线 即不会影响波导原来的电流分布 也就是说 不会使波导内的场向外辐射 这就是为什么波导测量线 开槽线 总是在波导中央开槽的原因 TE10模由导体损耗产生的衰减 可见 衰减与材料有关 应选RS小的非铁磁材料 增大b可使衰减变小 但b a 2时会使TE01模的截止频率低于TE20模 从而使单模工作带宽减小 综合考虑传输功率 衰减常数和工作带宽要求 b一般选为 0 4 0 5 a 衰减因子与工作频率有关 随着工作频率升高 衰减因子先减小 出现极小值 然后稳步上升 Figure3 8Attenuationofvariousmodesinarectangularbrasswaveguidewitha 2 0cm Figure3 9Fieldlinesforsomeofthelowerordermodesofarectangularwaveguide ReprintedfromFieldsandWavesinCommunicationElectronics Ramoetal Wiley 1965 波导法兰盘 扼流型法兰盘 Reference Montgomery etal PrinciplesofMicrowaveCircuits McGraw Hill 1948 3 4圆波导 cylindricalwaveguide 1 圆波导的场分布表达式 2 圆波导的传播特性 3 圆波导的主模和其他主要传播模式 4 圆波导与矩形波导的对照比较 本节要求 圆柱坐标的场分量和纵向场波动方程 TE波 TM波 采用分离变量法 方程两边必为常数n2 设解为 TE波 ez 0 利用圆波导边界条件求解 角向基本场型可表示为奇对称场与偶对称场 根据场解的唯一性 在 方向 场的变化是周期重复的 即角向为连续 均匀的场 故n 0 1 2 贝塞尔函数方程 其中 Jn为n阶第一类贝塞尔函数 Yn为n阶第二类贝塞尔函数 n阶诺埃曼函数 统称圆柱函数 解 Yn kcr 在r 0时趋于无穷 物理上不可能 故必有D 0 因此 根据边界条件 有波导壁上r a时 E 0 TE波的场分量表达式 又 则 n阶贝塞尔函数的导数的第m个根 截止波数 圆波导TE波电磁场解 TEnm模 传播常数 截止频率 TM波 Hz 0 根据边界条件 波导壁上r a时 E 0 TM波的场分量表达式 则 n阶贝塞尔函数的第m个根 截止波数 同样可得 根据波方程 又 圆波导TM波横向电磁场解 TMnm模 传播常数 截止频率 圆波导中波的传播特性 由场表达式可见 n表示场量沿圆周方向 方向 分布的驻波数 当n 0时 场量沿圆周方向为常数 TEnm TMnm波指数的含义 m表示贝塞尔函数及其导数的根的个数 即表示场量沿波导径向 r方向 的半驻波数或场的最大值个数 圆波导中波的传播特性 传播模式 与矩形波导类似 圆波导中有无穷多个满足边界条件的模式 即波指数的每一个组合就是圆波导中满足边界条件的一个解 但不存在TE00 TEm0 TM00和TMm0模式 与矩形波导不同 圆波导中的最低模式并不是波指数最小的模式 它的最低模式是TE11模 H11模 圆波导中的简并模 当n 0时 圆波导中的sin n 项和cos n 项是可同时存在 这两种模式其实只是在空间旋转了90 其截止频率相同 可同时在圆波导中存在 与波导的激励方式有关 这种情况称为圆波导的极化简并 TMnm模 TEnm模 TM1m模与TEom模具有相同的截止频率 Figure3 12Attenuationofvariousmodesinacircularcopperwaveguidewitha 2 54cm TE01模式适合低耗传输 可惜不是最低模式 Fieldlinesforsomeofthelowerordermodesofacircularwaveguide 圆波导中的常用模式 E01模 H01模 H11模 H11模场结构 特点 与矩形波导中的主模TE10模相似 可以很方便的转换 场分布为非圆周对称 具有极化简并 应用 精密旋转式衰减器 移相器 截止衰减器及波长计等 H11模截止波长最长 是最低模式 H01模场结构 场分布轴向对称 无极化简并 电场只有 分量 沿 方向均匀分布 围绕纵向磁场形成闭合曲线 故又称为圆电波 波导壁无纵向电流 电流只沿圆周方向流动 管壁损耗随工作频率的增加而单调下降 特点 应用 A 高Q谐振腔 B 远程毫米波传输 C 光纤通信 缺点 不是最低模式 E01模场结构 特点 电场轴对称 没有简并 是最低圆对称模式 应用 由于电场是轴对称的 常常作为雷达的旋转关节 磁场只有圆周分量 即只有纵向电流 传输损耗较大 同轴线是一种双导体导行系统 可以传输TEM导波 同轴线以TEM模工作 广泛用作宽带馈线 设计宽带元件 当同轴线的横向尺寸可与工作波长比拟时 同轴线也会出现同轴线的高次模TE模和TM模 同轴线横向的E沿径向 H沿圆周方向 3 5同轴线 同轴线的TEM场结构 Fieldlinesforthe a TEMand b TE11modesofacoaxialline 1 相速度和导波波长 同轴线TEM导模传输特性 导波波长 相速度 TEM模 kc 0 c 2 特性阻抗 3 衰减常数 导体损耗 介质损耗 损耗最小条件 相应的特性阻抗 ZC 76 7l 4 耐压最高条件 ZC 60 内导体耐压最高条件 相应的特性阻抗 5 传输功率 相应的特性阻抗 最大功率条件 ZC 30 实际情况兼顾二者 ZC 50 TE模 TM模 最低波导模式为TE11模 TE模式和TM模式本征值方程为超越方程 均需用数值法求解 单模条件 只有TEM模 3 5 2同轴线高阶模 在一定尺寸条件下 除TEM模外 同轴线中也会出现TE模和TM模 实用中 这些高次模 higher ordermodes 通常是截止的 只是在不连续性或激励源附近起电抗作用 了解最低次模式 thelowest orderwaveguide mode 的截止波长或截止频率 避免它们在同轴线中传播 同轴接头 3 6接地介质板上的表面波 两个区域的波方程 两个区域的截止波数 3 6 1TM模 求解 利用边界条件 TMn模的截止频率 TM0模的截止频率为零 非零厚度的板 只要相对介电常数大于1 就能存在 3 6 1TM模 3 6 1TE模 两个区域的波方程 利用边界条件 TEn模的截止频率 第一个TE模要到圆的半径 才开始传播 3 7带状线 stripline 十分适合于微波集成电路和光刻加工制造 可看作 展平 的同轴线 其拉普拉斯方程的精确解可由保角变换法获得 但过程复杂 通常采用近似解 3 7 1带状线的传播常数 特征阻抗和衰减公式 传播常数 特征阻抗 其中 We是中心导体的有效宽度 由下式给出 设计电路时通常需要根据给定的特征阻抗求导带的宽度 导体损耗造成的衰减 其中 3 7 1带状线的传播常数 特征阻抗和衰减公式 3 8微带线 microstripline 微带线的发展微带线的特性参量微带线的色散特性微带线的应用 微带线的发展 微带线是微波传输线的一种 最初的平行传输线随着频率的升高会有显著的辐射损耗 不适于作很高频段 例如分米波 厘米波段 电磁波的传输线和电路元件 因此发展成封闭结构的同轴线和波导 防止了辐射损耗 大大提高了工作性能 把微波技术推进到一个新的水平 同轴线和波导的缺点 体积和重量大 机械加工复杂 成本高 调整不容易等 概念的提出 40年代末 50年代初 六十年代以来 无线电技术对小型化的要求日益迫切 改变以波导 同轴线为主体的微波系统已成为当务之急 同时在微波固体器件上已产生重大突破 要求有微波传输线与之配合 此时微带线就占据了重要的应用位置 三个主要特点解决了微波电路小型化 集成化中的主要矛盾 可用印刷电路的方法做成平面电路 电路结构十分紧凑 高介电常数的介质基片缩短了导波波长 使传输线纵 横向尺寸均大为缩减 微带线导体带条的半边是自由空间 连接固体器件十分方便 微带线的发展 微带线的特性参量及计算 微带线中主要传播的是横电磁波 TEM 或准TEM波 只要假定它们是无耗的 其特性阻抗Z0均可用单位长度的分布电容C 法拉 米 和相速VP 米 秒 表示 若传输线以相对介电常数为 r的介质均匀填充 则VP和C分别为 这里V0是真空中的电磁波速度 C0是以空气作介质时传输线单位长度的分布电容 当传输线有数种介质填充时 要引入有效介电常数的概念 此时 微带线的特性参量及计算 用了有效介电常数后 就可把这种传输线看作介电常数等于的介质均匀填充的传输线 Z0是所研究传输线的实际特性阻抗 对于给定的特征阻抗Z0和介电常数 r 比值W d可求得 微带线的特性参量及计算 微带线介电损耗的衰减 微带线导体损耗的衰减 注意 对绝大多数微波基片而言 导体损耗比介电损耗更为重要 微带线的特性参量及计算 3 10波速和色散 电磁波传播相关的两种速度 光在媒质中的速度 相速 TEM波两种速度相等 TE TM波相速大于光在媒质中的速度 快波 色散 dispersion 相速因频率不同而不同 各个频率分量在沿传输线或波导传播时将不再保持他们原始的相位关系 从而导致信号畸变的现象 群速 groupvelocity 窄带信号传播的速度 信号带宽相对较小 色散不严重时适用 3 10 1群速 群速与传播常数的关系 1 时域信号 傅里叶变换 逆变换 f t 在传输线或波导中传播 线性系统 无耗 匹配的传输线传输函数 输出信号的时域表达式 若 Z A是常量 Z 的相位 是 的线性函数 如 a 输出为 除了振幅因子A和时间相移a外 它是f t 的复制品 因此 形式为 的传输函数 不会改变输入信号 2 调制信号 窄带输入信号 代表一个频率为 0的调幅载波 假定f t 的最高频率分量为 m 频域表示式 无耗 匹配的传输线传输函数 输出信号频谱 逆变换得到时域表达式 3 10 1群速 对于窄带信号 m 0 则 可以用 0的泰勒级数展开式的线性项表示 保留前两项 其中 变量替换y 0 则 原始调制包络为 上式为原始调制包络的复制 这个波包的速度即为群速 3 10 1群速 微带线的色散特性 一般对微带线进行的分析都认为微带线上传播的是TEM模 因而微带线的导波波长 相速或有效介电常数均与频率无关 即没有色散现象 但是 实际上无论是敞开的还是屏敝的微带线 均不能维持这种TEM模的传播 因为这种模满足不了空气和介质上的边界条件 微带线中传播的真正模式是一种TE模和TM模组成的混合模式 这种混合模式能在任何频率下传播 但是它是色散的 频率较低时 混合模就趋近于TEM模 因而微带线中传播的模式可近似看成TEM模 或称它为准TEM模 但在较高的频率下 当传输线尺寸远大于四分之一波长时 就必须考虑微带线的色散性质 此时高次模已经存在 高次波型的存在 除了使参量偏离于按TEM波计算的结果外 还增加了辐射损耗 并引起电路各部分之间的互耦 使工作状况恶化 在微带电路中 高次波型主要有两种 波导波型和表面波型 前者存在于金属带条和接地板之间 后者则只要在接地板上放一块介质基片即能存在 其他类型的传输线和波导 脊波导 介质波导 槽线 共面波导 覆盖微带线 Crosssectionofaridgewaveguide Dielectricwaveguidegeometry Geometryofaprintedslotline Coplanarwaveguidegeometry Coveredmicrostripline 槽线详解 鳍线详解 微带电路简介 微带集成电路具有小型化 轻量化 生产成本低 生产周期短 可靠性高和性能指标高的优点 已从单一的单元器件发展到大的微波功能模块 如微波固体接收机 微波相控阵单片固体模块等 当然 它也有缺点和局限性 例如损耗较大 Q值较低 空气 介质界面附近会激起表面波等 目前 微带集成电路发展十分迅速 已成为微波技术的主要发展方向之一 微带线的材料与工艺 r大 小型化 tan 小 损耗小 r温度系数小 频漂小 纯度高 一致性好 表面光洁度高 电阻率高 热传导率高 击穿强度高 大功率传送 常见基片材料 金红石 r大 氧化铍 导热好 大功率 石英 光洁度高 蓝宝石 均好 价格贵 一 基片材料要求 二 金属材料要求 电阻率小 损耗小 电阻率温度系数小 频漂小 对基片附着力好 可蚀性和可焊性好