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微波电路及其PCB设计

资料介绍
微波电路及其PCB设计(二)
微波电路及其PCB设计(二)


四.PCB平行双线中的电磁波传输特性
  (一)分布参数概念与双传输线
对于集中参数电路,随着工作频率的提高,电路中的电感量和电容量都将相应减少,如
图4所示的振荡回路。
  当电路中电感量小到一定程度,将使线圈等效为直线 ;当电容量小到一定程度,
将由导线间分布电容所替代 。由上述定性描述得如下高频电路设计原则:
   ●
当工作频率较高时,集中参数将转化为分布参数,并起主导作用。这是微波电路的主要
形式。
  ● 在分布参数PCB电路中,沿导线处处分布电感,导线间处处分布电容。
   ●
在高频PCB电路设计中,注意元器件标称值与实际值的离散性差别是相对于工作频率而定
的。
  ●
由图可知,PCB条状双线就是具有分布参数之电路的简单形式,除了可以传输电磁能外,
还可作为谐振回路使用。
  (二)PCB条状双线分布参数的等效方式
   通常将一段双线导线分成许多小段(例如每段长度1cm),然后将每段双导线所具
有的分布电感与电容量表示为集中参数形式,如图5所示。图中b线,可以是PCB上与a同
面并行之走线或地线,也可以是异面并行之走线,为便于解释,这里指空气中两并行线


  在双线传输分析上,常将介质损耗忽略(即R1<<ωL1,G1<<ωC1),然后等效为图5所
示的“无耗传输线”形式(即忽略电磁波衰耗)。根据电磁场理论,可知每1cm的条状双传
输线电感量与电容量分别为:
    L1≈ (μ/π)ln(2D/d)    (H)
    C1≈πε/ln(2D/d)          (F)
   
  式中,μ=线间介质磁导率(H/cm)。当介质为空气时,μ=μ0=4×E-
5(H/cm);ε=线间介电常数。当介质为空气时,ε=ε0=8.85×E-
10;D=双线间距;d=PCB线厚度或宽度(具体定义详见后续说明)。
  综合上……
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