2011级电子信息工程专升本班<<射频电路>>课程设计
四 微带线的色散特性与尺寸限制
上述与频率无关的准TEM模Z0和?e公式只适用于较低应用频率，而微带线中实为混合模，其传播速度随频率而变，即存在色散现象。对于微带线，这种传播速度随频率而变的色散现象具体表现为Z0和?e随频率而变。事实上，频率升高时，相速度vp要降低，则?e应增大，特性阻抗Z0应减小。微带线的最高工作频率f?受到许多因素的影响，例如寄生模的激励、较高的损耗、严格的制造公差、处理过程中材料的脆性、显著的不连续效应、不连续处辐射引起的Q值下降等，当然还有工艺加工的问题。f?可按下式估算：
fT?1502??rarctg?r?GHZ?
式中h的单位为mm。
研究结果表明，从直流到10GHz，色散对Z0的影响一般可以忽略不计，而对?e的影响较大，可由下式计算：
??r??0???e?f????e? ?1.5?1?4F???式中
4h?r?1???W0.5?1?2lg F??1????0h???22???????? ?
微带线中除准TEM模外，还可能出现表面模和波导模。如下： 1.波导模式：
t＝0时，?CET10?2w??r?1/2；
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t≠0时，?CET10?2??r?
?CTM01?2h??r?
2.表面波模式：
1/21/2?w?0.4h?；
.
TM01模的截止波长为∞，即无法抑制；
?CET10?4h??r?1? .
1/2 为抑制高次模，微带线的横向尺寸应选择为
0.4h?W??min?,h?min 2?r2?r金属屏蔽盒高度取H≥（5-6）h；接地板宽度取a≥（5-6）w。
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五 微带线的设计
最后以一个例题来总结本次课程设计。
例：一个50Ω微带线，相对介电常数是2.23，板高h=0.787mm。如果频率为1GHz，求出线的宽度、波长和有效介电常数，假定敷铜层的厚度可以忽略不计。
解：由图3-1可确定w/h的近似值。?r=2.23在?r=2与?r=3之间，分别找到50Ω时?r=2与?r=3所对应的w/h值，可近似为3.5和3.1，故?r=2.23所对应的w/h＞2，所以我们选择w/h≥2的情况，此时 B?代入式（3-3）得
w/h=5.7149 然后代入公式得出有效介电常数： ?e?377?2Z0?r=7.9272
?r?1?r?1?2?h?1?12??2?W??12=6.4308
由h=0.787mm，求得线宽w=4.4976mm，再根据有效介电常数算出微带线的相速度： vp?c/??e?当频率为1GHz时，
??vp/f?118.3mm
1/2?1.1830?108
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六 总结与展望
这是第一次按照标准的要求来完成一个完整的课程设计，感觉着实不易。使我对课程设计的流程有了一定的认识与了解，同时亦让我发现了自身专业知识储备的不足。通过这次课程设计使我加深了对微带传输线的认识以及其在现代电子应用领域中的重要地位，然而就目前的认识而言，还是非常浅薄的，与实际应用之间还有相当的差距，还需要不断地学习与努力。
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参考文献
[1] 栾秀珍，房少军，金 红 等.微波技术.北京邮电大学出版社，2009. [2] 廖承恩.微波技术基础.西安电子科技大学出版社，2011.
[3] 王子宇，张肇仪，徐承和 等译.射频电路设计-理论与应用，2005.
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