理论高频信号会产生电磁场,向导线四周辐射,并且有趋肤效应,传输线不能直接使用导线,需要考虑走线方式、电容、电感、阻抗等因素。 波导:金属外壳+空腔或者介质腔,传输微波。后面的几种都是波导的异构,包括平行双导线、同轴线、平行平板波导、矩形波导、圆波导、微带线、平板介质光波导和光纤 同轴电缆波导的变形,即将金属空腔外壳分为上下两部分,上部分变为一根导线,下部分变为一个封闭的结构 微带线(Microstrip)微带线(Microstrip)是一根带状导线(信号线),与地平面之间用一种电介质隔离开。因为微带线一面是FR4(或者其他电介质)一面是空气(介电常数低)因此速度很快,利于走对速度要求高的信号,对于一般FR4的板材,1inch微带线对应的走线延时约140ps。从图中可以形象的看出,微带线是在PCB表面走线,并且不能铺铜。
带状线(Stripline)带状线(Stripline)是一条置于2个平行的地平面(或电源平面)之间的电介质之间的一根高频传输导线。一般来说,地平面与导线之间是绝缘介质。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。 共面带状线(CPS)(共面波导(Coplanar Waveguide) )(共面微带线)即在微带线的基础上,天线一面也加上屏蔽层,它和微带线、带状线PCB走线设计常用 设计时需要注意的问题插损在传输线与天线接触的地方,会产生损耗。 阻抗匹配在负载(天线)和传输线的接触处,如果两者的阻抗不相同,驻波比(驻波)不为1,即有回波损耗,使性能下降,所以要做好阻抗匹配 阻抗匹配要根据线宽、线长、板材、信号频率等等来计算,50欧姆成为了大多数射频传输线的阻抗标准,大多数天线是50Ω,所以一般应用我们设计传输线时也设计50欧姆,有些传输线可能不同比如同轴电缆是120Ω。 设置实例FR-4为PCB材料,参数可以根据PCB生产厂商或者自己的要求做(华强PCB在线计价器) |
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