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贡献者：不爱吃窝瓜 浏览：3948次 创建时间：2015-07-16
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微带线
微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。适合制作微波集成电路的平面结构传输线。与金属波导相比，其体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等；但损耗稍大，功率容量小。60年代前期，由于微波低损耗介质材料和微波半导体器件的发展，形成了微波集成电路，使微带线得到广泛应用，相继出现了各种类型的微带线。一般用薄膜工艺制造。介质基片选用介电常数高、微波损耗低的材料。导体应具有导电率高、稳定性好、与基片的粘附性强等特点。
中文名：微带线
英文名：microstrip line
中文名微带线
外文名microstrip line
目录
1定义
2作用
3带状线
4.1微带线和带状线的异同
4.2微带线和类微带线
1定义
微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线，基片的另一面制作有接地金属平板，如图所示是其中的两种。它又是微波集成电路的基础。
最常用的介质基片材料是99．5%纯度氧化铝陶瓷和聚烯烃或编织玻璃纤维材料。微带线是20世纪60年初发展起来的第二代微波印制传输线，广泛应用于微波集成电路和高速脉冲电路。其优点是小型、重量轻、频带宽、可靠性高、成本低以及易与固体器件连接，便于微波组件和系统的集成化。其缺点是损耗较大、调节困难，只限于中小功率应用。
微带线是不均匀介质填充，其传输模式为准TEM模。分析方法有准静态法、色散模型法和全波分析法。用准静态方法分析其特性时，将其模式看成TEM模，引入有效介电常数εeff的均匀介质代替微带线内的混合介质，特性阻抗为
，Z0a式中是空气微带线的特性阻抗。
微带线电路一般需要金属封装盒。其高度H应大于基片厚度h的5～6倍；侧边距离a应大于金属带宽度ω的5-6倍。为了减小封装盘对电磁波的反射，影响电路性能，可在封装盒盖内壁上涂以吸收材料。
2作用
在手机电路中，一条特殊的印刷铜线即构成一个电感微带线，在一定条件下，我们又称其为微带线。一般有两个方面的作用：一是它把高频信号能进行较有效地传输；二是与其他固体器件如电感、电容等构成一个匹配网络，使信号输出端与负载很好地匹配。
1.PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有：铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。2.当印制线上传输的信号速度超过100MHz时，必须将印制线看成是带有寄生电容和电感的传输线，而且在高频下会有趋肤效应和电介质损耗，这些都会影响传输线的特征阻抗。按照传输线的结构，可以将它分为微带线和带状线。
在PCB的特性阻抗设计中，微带线结构是最受欢迎的，因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种：表面微带线（surfacemicrostrip）、嵌入式微带线(embeddedmicrostrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。
2.微带线是位于接地层上由电介质隔开的印制导线,它是一根带状导线(信号线),与地平面之间用一种电介质隔离开.印制导线的厚度、宽度、印制导线与地层的距离以及电介质的介电常数决定了微带线的特性阻抗。如果线的厚度、宽度以及与地平面之间的距离是可控制的，则它的特性阻抗也是可以控制的。单位长度微带线的传输延迟时间，仅仅取决于介电常数而与线的宽度或间隔无关。
3带状线
带状线是介于两个接地层之间的印制导线，它是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线
。它的特性阻抗和印制导线的宽度、厚度、电介质的介电常数以及两个接层的距离有关。如果线的厚度和宽度、介质的介电常数以及两层导电平面间的距离是可控的，那么线的特性阻抗也是可控的.单位长度带状线的传输延迟时间与线的宽度或间距是无关的；仅取决于所用介质的相对介电常数。
4.1微带线和带状线的异同
1.微带线是一根带状导(信号线)。与地平面之间用一种电介质隔离开。如果线的厚度、宽度以及与地平面之间的距离是可控制的，则它的特性阻抗也是可以控制的。
2.带状线是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。如果线的厚度和宽度、介质的介电常数以及两层导电平面间的距离是可控的，那么线的特性阻抗也是可控的。
因为微带线一面是FR4（或者其他电介质）一面是空气（介电常数低）因此速度很快，利于走对速度要求高的信号（例如差分线，通常为高速信号，同时抗干扰比较强）
带状两边都有电源或者底层，因此阻抗容易控制，同时屏蔽较好，但是信号速度慢些。
通常同样的介质条件微带线的损耗小（线宽），带状线的损耗大（线细，有过孔）。
至于速度，微带线是准TEM波，带状线是TEM波，虽然都是TEM，但是传播速度是与电容率、磁导率有关的，所以不同。
4.2微带线和类微带线
适合制作微波集成电路的平面结构传输线，有微带线、共面线、槽线和鳍状线等多种形式，应用最广的是微带线。微带线与金属波导相比，它的传统的微波传输线是同轴线和金属波导。随着微波频率的不断提高和微波设备的小型化，传输线的结构日益增多。60年代前期，由于微波低损耗介质材料和微波半导体器件的发展，形成了微波集成电路，使微带线得到广泛应用，相继出现了各种类型的微带线。
微带线和类微带线一般用薄膜工艺制造。介质基片选用介电常数高、微波损耗低的材料，如氧化铝陶瓷、石榴石铁氧体和石英等。导体还应具有导电率高、稳定性好、与基片的粘附性强等特点。
优点是体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等；缺点是损耗稍大，功率容量小。
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