引导浪潮

微波信号通过波导或天线从一个位置传输到另一个位置。两者之间的主要区别在于波导将电磁场限制在沿路径的一个区域内，而天线将电磁场带入空间。在波导中，r是不好的。在天线中，旋转是目标。

传输线是波导的一个子类别，它使用一些金属和/或电介质的物理结构来引导信号沿着所需的路径。大多数常见的传输线(如微带线)使用两根导线;然而，信号和地有单导体传输线(如矩形波导)。

为了进行分析，我们希望能够预测传输线的两个重要参数:特性阻抗和电长度。了解这些可以让您轻松地模拟或计算电路性能。这些参数可以从封闭形式方程、数值近似和2-D、2.5 -D或3-D电磁模拟中获得。封闭形式的方程非常适合直觉和使用Microsoft Excel等电子表格进行分析。这些方程的一个很好的来源是《输电线路设计手册》。

最简单的传输线——同轴线

最简单的传输线配置是同轴线。它很简单，因为它的阻抗和传播速度在物理参数(导体尺寸)方面有一个精确的解。许多传输线类型的方程都是通过将它们的物理形状映射成同轴形状而得到的，而同轴形状的解是精确已知的。

你可能会认为同轴线在印刷电路板设计中没有用处，因为它们不是平面的。然而，有几个地方你可能想要使用同轴线。

第一种情况是在通过印刷电路板布线信号时遇到的。从印刷电路板的一层到另一层是用每层上的圆形衬垫和镀有金属连接这些衬垫的孔来完成的。通孔的衬垫被一个地平面包围。衬垫及其周围的地平面切割形成一段很短的同轴传输线。您可以使用同轴线路方程将这些传输线与周围电路相匹配，从而最大限度地减少不连续。

非常小的同轴线可在半刚性形式具有相当小的外径-低至0.2毫米(0.008英寸)。这些同轴线是在小批量生产中为印刷电路板上的信号提供完全屏蔽路径的完美方式，如返工和原型设计。尺寸约0.5毫米(0.020英寸)弯曲速度快，很容易切割和strip与Exacto刀。只是修剪末端和焊接屏蔽到接地面。

Stripline家族

带状线是通过将同轴线结构变平而发明的。它也被称为三板线或三明治线。顶部和底部屏蔽的存在提供了与印刷电路板上其他信号的良好隔离。

一些有用的带状线形式包括图2中的中心带状线，图3中的偏心带状线和图4中的双正交带状线。居中的带状线是理想的情况，但是布局决策可能需要偏离中心的带状线。双正交带状线配置在高密度路由情况下是有用的，它是通过路由两个偏离中心的层彼此成直角来完成的。

微带线系列

微带线通过去除上层地平面来简化带状线。它可能是最流行的平面传输线，因为它易于制造和信号的探测和电路连接的现成可用性。与带状线相比，它的缺点是传输的一些能量可能耦合到空间或相邻的走线中。

对于设计人员来说，最有用的配置是图5所示的微带线、图6所示的嵌入式微带线和图7所示的覆盖微带线。嵌入式微带线是在微带线上覆盖阻焊膜或薄层环氧树脂时遇到的情况。覆盖微带线是介于微带线和带状线之间的过渡结构。当电封闭屏蔽覆盖电路时，您将需要将其分析为覆盖微带线。

共面波导系列

到目前为止，所有的传输线都将信号导体的尺寸缩放到与地导体的距离来设置阻抗。一旦选择了介电厚度，其他尺寸也就确定了。有时，这在连接到其他组件时可能不方便。

例如，当您需要转换到具有特定引脚尺寸的连接器或设备引脚时，走线宽度可能会太宽而无法在引脚之间适应。你可以逐渐减小介电基板的厚度，以使信号导体的宽度变窄，但这通常是不切实际的。幸运的是，共面波导家族解决了这个问题。

共面波导(CPW)采用与信号导体共面的接地导体。因此，阻抗是由信号线宽度和接地间隙控制的。这意味着当你减小信号导体的宽度以满足引脚时，你可以保持阻抗恒定。这对于匹配元件引脚宽度而不改变基板厚度是完美的!

最有可能使用的共面波导配置是:共面波导和带地共面波导。共面波导将场集中在间隙中，因此它将有最好的能力逐渐变细成为一个引脚。但是，如果您从微带线过渡到CPW，则可能需要特别注意。在这种情况下，带地共面波导(CPWG)可能更容易处理，因为您可以从宽间隙(微带状线)开始，逐渐过渡到带地配置的共面波导。

结论

您不必将您的设计限制在微带线和带状线。传输线，如同轴线、屏蔽微带线和共面波导系列，可以帮助设计人员解决现实世界中的布局问题，同时保持对波导特性阻抗和物理尺寸的严格控制。

1. 《输电线路设计手册》，作者Brian C. Wadell, ISBN 0-89006-436-9, Artech House出版。