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微带线基础——微带元件的实现方法

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我们今天继续学习微带线的相关知识,对于微带线,想必大家都不太陌生,那些射频板级的走线,大部分都是微带线的形式,其实很多时候,我都想着用一下共面波导或者集成波导的形式看一下,会不会带来比微带线不一样的效果,但是谁让微带线这么普及呢?谁有兴趣的话,可以试一下,共面波导和集成波导的结构,做不好别怪我,不试,你怎么知道不行。

废话少说,我们今天接着来学微带线。

文章导读:

射频工程师必知必会——微带线

微带短截线的特性,你注意到了没?

通过前面的文章,大家可以知道,对于TEM模或者准TEM模传输线,我们要解决的问题其实只有一个——不连续性。

这个不连续的范围比较广,包括 开路,短路,拐弯,阶跃等等等等,也就是说微带传输线上的一丁点的变化,含有结构变化和阻抗变化,我们都称作不连续。

这些不连续性会给我们的设计带来不少的麻烦。如果没有不连续性的影响,那么TEM模传输线的阻抗也就和频率无关。设计是不是变得相当简化。但是,这些不连续性也可以给我们的设计带来很多益处,来实现数字电路设计中所不能实现的一些元器件。

这些不连续性能给我们带来那些益处呢?我们先捋一些简单的。

1,微带电感

微带串联电感可以利用一段终端短路的微带短截线来实现。具体实现如下:

这个终端短路的短截线只要满足当长度L<<波长,就可以等效一个并联的集总参数电感。详细请看:微带短截线的特性,你注意到了没?

微带并联电感的实现就更容易了。一节串联的高阻抗线段就可以实现。这个大家是不是很熟悉了。

这节高阻抗线段我们在低通滤波器的设计中会经常用到。注意下图的那个细细的线,那就是这个等效为电感的微带线。

当我们拿到这个高阻抗线之后,那么通过变形来实现大电感的方法就一目了然了。

把它像拉面一样拉细。

像蚊香一样盘起来。

然后用到我们的电路中。

2,微带电容

微带电容的实现在很多情况下比电感更容易实现,比如并联电容,我们需要把上文中的那个短路短截线换成开路短截线就可以了。做射频的应该知道,在射频PCB电路设计中开路比短路更容易实现,因为射频“地”到底哪里是地?

同样上文的开路短截线依然要短。

串联电容就比较更容易了,把微带线打开,那个缝隙的电容就够我们喝一壶了。

但是不行啊,那这个电容不就把信号线阻断了吗?没关系,微带线只是射频信号的导带,我们把这个缝隙变得足够小,信号就能过去了。但是太小了工艺做不出来啊,没关系,我们把马路建设的更宽一点不就解决了。于是交指电容就出来了。

交指是个好东西,但是总是对别人指指点点就不太好了。


有了电感电容,那么一个很重要的微波器件就出来了——微带谐振器。

3, 微带谐振器

谐振器这个东西我们在很久之前的文章中讨论过,谐振和谐振腔。我们今天不去详细讨论。我们有了电容和电感,那么LC谐振回路也就出来了。下面是三种用上面的电容和电感实现的微带谐振电路。

很显然,上图中的L和C都是比较强的,可以实现低频率的谐振。我们结合短截线的性质,可以知道,一段四分之一波长的开路或者短路微带线就能实现谐振了。

这些能做什么呢?我们在后面的介绍中在一一叙述。

这里是5G 射频圈儿,需要转载,请在文中著名来源。

这本微带电路的书不错,推荐购买。

来源:射频学堂
电路
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-03-06
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射频学堂
硕士 学射频,就来射频学堂。
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