射频技术传输线基础

1、关于射频技术传输线基础第一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月b.重要的电磁参数 基本电磁参量如：介质介电常数、介质的损耗正切、相对磁导率等。金属的导电率等。c.多种其它结构微带线 屏蔽微带、悬置微带、倒置微带、耦合微带等传输线基础微带线基本结构第二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月传输线基础微带线基本传输特性2.基本传输特性a.微带中的波型：准TEM波 （0.5mm，er=2.2基片上 50ohm线，对数幅度，并放大了矢量图尺寸）*场的近似静电解 微波工程p125-127第三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月传输线基础微带线基本传输特性c.微带相速与传播常数*b.等效介

2、电常数* 参考微波工程p123124式中，r、 e分别为基片相对介电常数和微带等效介电常数第四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月传输线基础微带线基本传输特性d.微带阻抗* 参考微波工程p123124第五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月传输线基础微带线基本传输特性或微带阻抗综合公式*：* 参考微波工程p123124第六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月传输线基础微带线基本传输特性e.微带线的损耗* 参考微波工程p123124源于介质的介电损耗源于导体的损耗第七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月f.色散： 当相速因频率不同而不同时，各个频率分量的信号沿传输线传播后

3、不再保持其原来的的相位关系，产生了信号失真。这种效应即色散。群速：微带色散*：*微波固态电路设计p23传输线基础微带线基本传输特性第八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月* 分贝(dB)与奈培(Np) :用功率表示：用相同电阻上的电压表示：所以有：第九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月例：在0.5mm厚的介质基片Rogers 5880上的微带线。基片介电常数2.2,损耗正切0.001,线宽1.52mm.材质为铜。求微带线的特性。解：等效介电常数传输线基础微带线基本传输特性.例1第十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月相速与传播常数*考虑频率为30GHz和1GHz(f=30G

4、Hz)(f=1GHz)传输线基础微带线基本传输特性.例1第十一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月(f=30GHz)传输线基础微带线基本传输特性.例1微带阻抗微带线的损耗源于介质的介电损耗第十二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月传输线基础微带线基本传输特性.例1源于导体的损耗总损耗(f=30GHz)(f=30GHz)(f=1GHz)第十三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月例：微带设计计算微带的宽度和长度，要求在2.5GHz时为50阻抗和14波长。基片厚度0.127cm,r=2.2。解猜测W/d2,根据前述公式有上述结果满足假设的W/d2。再计算传输线基础微带线基本传输特性

5、.例2第十四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月计算工具一些有用的计算工具：APPCAD，ADS的linecalc, CST的线计算工具等。第十五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月散射参量*S参量是射频及微波描述电网络的网络参量。1.散射参量的定义a1a2b1b2网络Port1Port2 S参量是用入射功率波和反射功率波定义的网络参数。a.归一化入射功率an和反射功率bn （n=1,2）*射频电路设计p110-117第十六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月b.归一化功率an、bn 与真实功率的关系 同理也可以得到由Vn、In单独表达的归一入射波和反射波。散射参量*第十七张

6、，PPT共三十三页，创作于2022年6月c. S参量定义an=0要求入射功率为零，且端口匹配。S参量的分贝表达（m,n=1,2)散射参量*第十八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月2.散射参量的物理意义输入端的反射系数：（输出匹配）驻波比：输出端的反射系数：（输入匹配）驻波比同。散射参量*第十九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月增益：a1a2b1b2设端口2适当匹配使 a2=0, 由此有设端口1适当匹配,并以VG代替V1有(正向电压增益）同理，S12为反向电压增益。电压增益的模平方为功率增益。散射参量*第二十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月3.微带不连续性 微带的弯曲、

7、宽度（或高度）的突变、与其它传输线的接头等处存在不连续。这种不连续性引入寄生电抗，并影响能量 的连续传输，使幅度和相位发生变化，并影响匹配。a.常见的不连续结构：传输线基础微带线不连续性第二十一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月b. 不连续结构传输性的影响：结构一：弯曲-11dB-40dB传输线基础微带线不连续性第二十二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月弯曲的多种补偿方法*： 因为弯曲处有寄生容抗，所以主要方法是通过去除一部分金属来实现补偿。*微波固态电路设计p36-37传输线基础微带线不连续性第二十三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月-30dB2040GHz24GHz

8、-40dB一个实例：斜边长1.55W传输线基础微带线不连续性第二十四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月结构二：T型分支*微波固态电路设计p36-37传输线基础微带线不连续性第二十五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月一个实例：结构为（a）右传输线基础微带线不连续性第二十六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月4.端接负载的传输线a. 匹配负载 与无限长均匀微带线相同，沿线各点阻抗均为特征阻抗。沿线反射均为零，驻波比无限大。b. 任意负载(以负载端为参考点）传输线基础微带线端接负载的传输线第二十七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月特例1：负载短路i) 随l的变化ii) 随频率的变化传输线基础微带线端接负载的传输线第二十八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月特例2：负载开路传输线基础微带线端接负载的传输线第二十九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月特例3：14波长传输线或特例3：12波长传输线传输线基础微带线端接负载的传输线第三十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月5.微带线的其它考虑功率、可用频率范围等。传