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第27章 耦合微带 CoupledMicrostrip 一 耦合微带的基本概念 我们在平常经常所遇到的是对称耦合微带 其结构如图所示 图27 1对称耦合微带采用的方法自还是奇耦模理论 只是在讨论中要强调微带的不均匀性所造成的会与带线情况有所不同 二 耦合微带分析 a evenmode b oddmode图27 2耦合微带 仍然是用磁壁和电壁两种情况加以分析 磁壁 偶对称电壁 奇对称 于是可写出 1 在上面分析中 表示平板电容是 27 2 2 作为近似 可以看作单线微带的边缘电容 27 3 C是单线微带的总电容 27 1 二 耦合微带分析 图27 3单线微带 于是容易得到 27 4 27 5 二 耦合微带分析 3 的求解要依靠经验公式 当然有必要采用数值计算 27 6 只需注意到 是属于单线微带的 且 二 耦合微带分析 27 7 4 是空气一侧的奇模边缘电容 27 8 其中 5 是介质片一侧的奇模电容 27 10 二 耦合微带分析 27 9 6 微带分析 已知 求解 为方便起见 采用 二 耦合微带分析 27 11 表示填充介质情况 和 表示填充空气情况 27 12 其中 G 表示与电容有关的几何因子 这里 特别需要说明的是和即偶模 等效介电常数和奇模等效介电常数不仅与介质填充有关 而且还与模式有关 很明显可知 27 13 二 耦合微带分析 根据偶模阻抗和奇模阻抗定义最后得到 二 耦合微带分析 27 14 计算框图如下 已知 分两种情况 根据计算单线微带和 二 耦合微带分析 计算 计算 得到 图27 4耦合微带分析框图 二 耦合微带分析 耦合微带的综合是一个比较困难的课题 不采用计算机 很难达到预定的精度 其问题的提法是 三 耦合微带综合 先写出由Akhtarzad建议的初值 三 耦合微带综合 27 15 然后采用Optimization方法与分析方法所得的加以比较 具体见图所示 表示对应的单线微带 表示对应的单线微带 三 耦合微带综合 已知 给出的初值 由分析方法给出 比较Optimizition output 三 耦合微带综合 前面已讨论过奇偶模的Y矩阵变换理论 这里再进一步研究奇偶模的 矩阵变换 四 奇偶模的网络理论 图27 6双口网络的 矩阵 现在 把 推广到2N端口网络 四 奇偶模的网络理论 图27 72N端口网络的 矩阵 四 奇偶模的网络理论 可见 其中 四 奇偶模的网络理论 27 16 27 17 图27 8耦合微带的 A 矩阵变换 四 奇偶模的网络理论 非常明显 变换进行到 27 18 耦合 Coupling 问题转化为去耦 Decouplin 问题 也可联合写成 四 奇偶模的网络理论 27 18 其中 四 奇偶模的网络理论 27 19 27 20 再由奇偶模变回到端口3和端口4 四 奇偶模的网络理论 27 21 其中 那么 最后可以得到 四 奇偶模的网络理论 27 22 27 23 式 27 23 表示耦合微带的矩阵 变换 四 奇偶模的网络理论 27 24 耦合微带与耦合带线最大的不同是微带的不均匀介质特点 四 奇偶模的网络理论 四 奇偶模的网络理论 因此 在这种情况下奇偶模的分解不仅是形式上 而且是实质上 换句话说 在耦合微带中确实存在两种传播速度不同的波 奇模和偶模 分别对应和 在实际器件上 如何使奇偶模是一个十分重要的问题 当时 矩阵 又会退化成 四