耦合微帶線

耦合微帶線 由兩條平行放置、彼此靠近的微帶線構成。耦合微帶線有不對稱和對稱兩種 結構。兩條微帶線的尺寸完全相同的是對稱耦合微帶線,尺寸不相同的是不對稱耦合微帶線。 對稱耦合微帶線的結構如圖所示,其中w為導頻寬度,S為兩導帶間距離。

對稱耦合微帶線截面圖

耦合微帶線 耦合微帶線

耦合微帶線的奇偶模分析

偶對稱模式;如下圖所示,對於x=0對稱面是偶對稱的,兩微帶線中所傳輸的電場沿y軸方向同為正值。此時在x=0對稱面上,磁場的切向分量為0,電力線平行於對稱面,對稱面可等效為“磁壁”,相當於開路。

耦合微帶線 耦合微帶線

奇對稱模式;如下圖所示,對於x=0對稱面是奇對稱的,兩微帶線中所傳輸的電場沿y軸方向一個為正值一個為負值。此時在x=0對稱面上,電場的切向分量為0,對稱面可等效為“電壁”,相當於短路。

耦合微帶線 耦合微帶線

耦合微帶線的特性阻抗與w/h的關係

奇模耦合 :兩根帶線中傳播方向相反的耦合稱為奇模耦合,相應的特性阻抗為奇模阻抗;

偶模耦合:兩根帶線中傳播方向相同的耦合稱為偶模耦合,相應的特性阻抗為偶模阻抗;

兩種特性阻抗的值受耦合微帶線幾何尺寸W/h所影響,它們之間的關係圖如下圖所示:

耦合微帶線 耦合微帶線

圖:對稱耦合微帶線結構

耦合微帶線 耦合微帶線

圖:耦合微帶線特性阻抗與W/h的關係

電磁波在耦合微帶線中的傳播

與標準微帶一樣,由於耦合微帶線中的介質是由基片和空氣構成的混合介質,故耦合微帶線中不存在純的TEM波,但因其縱向電場分量很小,可以看成準TEM波,即耦合微帶線傳輸波的主模是準TEM波。

耦合微帶線的優點

耦合微帶線加工方便,精度易保證,電路的一致性也比較好,能廣泛套用於微波積體電路中。

用途

耦合微帶線可用來設計各種定向耦合器、濾波器、平衡與不平衡變換器等。

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