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有限导带厚度微带线电磁特性研究

吴燕民  
【摘要】: 微带线是目前混合微波集成电路和单片微波集成电路中使用最多的一种平面型传输线。其传输特性不仅要受到具体的结构参数的影响,而且也与所处的工作频率有关系,因此若能对微带线处于各种情况下的电磁特性有一个详细的了解将有助于具体的微波电路设计。以往对微带线的研究成果大多都是建立在假设导带厚度为零的基础上获得的.然而实际微带传输线的导带均有一定厚度,由电磁场理论知识可知,导带厚度必然会对导波系统的电磁特性会有一定的影响,其影响的大小主要取决于导带厚度的大小及微带线的工作频率,因此以零厚度导带模型分析的结果与实际的情况会有一定的差距,特别是当导带厚度与趋肤深度处于相同数量级的时候,微带线的传播特性就会与零导带厚度模型所得的结果有很大的差距。因此对具有有限导带厚度微带线的研究分析就有着十分重要的理论和工程意义。 本文在对微带线各种不同分析方法比对的基础上,选择了用谱域法来分析有限厚度金属导带对微带线电磁特性的影响。首先利用谱域导抗法推导了平面分层介质结构的谱域格林函数;其次得出了用改进谱域法分析有限导带厚度微带线的理论推导;接下来结合在不同频段导带上电流密度分布的不同情况给出了两种近似模型—细线电流模型和双层导带模型,并分别完成了对两种模型近似下的谱域法分析过程;最后结合电磁仿真软件HFSS的仿真与两种近似模型下的数值计算结果相比对,证明了本文理论的正确性。


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