38、微带不连续性分析模型

微带不连续性分析模型

1. 引言

在微波和毫米波集成电路应用中，平面微波传输线起着关键作用，常见的有微带线、多耦合微带线、槽线和共面线等。对微带不连续性的分析，有助于优化电路性能、提高设计的准确性。

2. 微带不连续性分析的三种模型层次

对微带不连续性的分析主要有以下三种模型层次：
|模型层次|描述|优点|缺点|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|等效电路模型|用由集总元件组成的等效电路描述不连续性，使用静态或稳态方法计算电路元件（电容、电感和电阻）|公式简单，便于理解和计算|适用范围有限，如对频率、基板材料、线宽等有一定限制|
|波导模型|考虑微带结构上电磁场的波特性，应用微带线的波导模型来建模微带不连续性附近的电磁场|在准确性和宽带模型需求与数值计算量之间取得平衡，可直接用于桌面计算机程序| |
|精确分析模型|考虑微带线上的完整场分布，使用精确场解对不连续性附近的电磁场进行建模|分析结果精确|数值计算量大，计算时间长，通常难以直接应用于计算机辅助电路设计技术|

3. 微带线的波导模型

3.1 微带线的特性

微带线是一种开放的波导结构，其电磁场理论上定义在无限空间中。在大多数情况下，为了进行数值分析，会在微带线上方使用金属屏蔽或无限大的金属盖板来定义明确的边界条件。由于微带线存在非均匀的介电区域（基板材料/空气空间），其电磁场是混合模式，即电场强度和磁场强度总是有三个场分量，这些混合模式可分为 EH 或 HE 模式。

以下是微带线的一些常见不连续性情况：