HFSS物理原型之:微带线(microstrip line)

2016-10-29  by:CAE仿真在线  来源:互联网

微带线的物理原型就是金属导体印刷薄线,在HFSS中是没有宽度的二维图形来表示的,如retancle等

下面来说说微带线是什么鬼?

一般的传输线由两个或两个以上的导体组成,用来传输横电磁波(TEM波),常见的传输线有双线、同轴线、带状线和微带线等。

其中,微带线是最普遍使用的平面传输线之一,微带线可以用光刻工艺制作,并且易于与其他无源和有源器件集成,因此被广泛应用于印刷电路板PCB中。 

最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)

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这就是微带线组成的电路

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这个是某公司生成的微带天线

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这是某公司的微带线板


在精密电路设计中,人们往往容易忽略印刷电路板本身的电特性设计,而这对整个电路的功能可能是有害的。如果电特性设计得当,它将具有减少干扰和提高抗干扰性的优点。在高速电路中,应该把印制迹线作为传输线处理。

常用的印制电路板传输线是微带线和带状线

微带线是一种用电介质将导线与接地面隔开的传输线,印制迹线的厚度、宽度和迹线与接地面间介质的厚度,以及电介质的介电常数,决定微带线特性阻抗的大小。 

 

微带线的几何形状如图(a)所示,导带的宽度w 是印在薄的、接地的介质基片上,基片的厚度为d,相对介电常数,电磁场示意图如图(b)所示。 

实际上,微带线的准确场是一个混合TE-TM波,需要更加先进的分析技术,但在大部分的实际应用中,介质基片电气上很薄(d <<波长),所以场是准TEM波。

换句话说,场本质上与静电场是相同的。因此,通过静态或准静态解,可得到相近的相速、传播速度和特性阻抗。 

 
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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. 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. 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。 

4. 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诮和电介质损耗,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(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。 

5. 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(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 


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 


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