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    基本参量按TEM波计算结果十分相近:但当f>5000MHz以后,就开始有较大的偏差,说明此时高次波型已经存在。高次型的存在,除了使参量偏离于按TEM波计算的结果外,还增加了辐射损耗,并引起电路各部分之间的互耦,使工作状况恶化。
    在微带线中,高次波型主要有两种:波导波型和表面波型。前者在金属带条和接地板之间存在,后者则只要在接地板上放一块介质基片即能存在。
    2.1.3.1  波导波型
    把微带线作为TEM波处理时,认为其横截面上的电场磁场系按静电场、静磁声规律分布,且场的纵向分量(沿传播方向分量)为零。实际上除了TEM波以外,尚有包含纵向场分量的波型存在。对于每一种波导波型,都存在一个临波长λc。只有当工作波长小于λc,该波型才能传播,否则就很快衰减。而λc则取决于微带线的横截面尺寸、几何形状及基片的介电常数。
    最易产生的波导波型是其最低型TE10和TM10波。TE10波型电场只有横向分量,磁场则存在纵向分量,而沿横截面高度方向电场磁场保持不变,沿横方向则驻波变化一次(即横向尺寸W为半个驻波波长),在两边为电场波腹,中心为电场波节。
    这种波型的临界波长恰等于在横截面横方向存在半个驻波时的波长,即:
                              (2.13)
    由于电场在两边存在边缘效应,等效于宽度增加△W≈0.8h,故(2.13)改为:
                        (2.14)
        只有当工作波长小于此值时,该波型才能存在且沿线传播。
    TM10波型的情况是磁场为只有横向分量,电场则具有纵向分量和横向分量。电场横向分量在高度h的两端是波腹,中心是波节;而纵向分量位置恰好相反。此波型的临界波长也可按TE10型类似的方法来求,即在h的高度上恰好存在半个驻波时相应的波长即为其临界波长,即:
                              (2.15)
    2.1.3.2  表面波型
        此种波型不需要导体带条,只要有接地板和介质基片即可文持其存在。其机理为:由于导体表面有一层介质,该层介质能吸引电磁场使其不向外扩散,而只能沿导体板的传播,故称为表面波。表面波的大部分电磁能量集中于导体和介质板附近,距离较远时,电磁场即按指数规律衰减。
    表面波同样有各种波型,每种波型都有其相应的临界波长,每个临界的值则和介质板厚度h及其相对介电常数e,有关。对于最低的TM型表面波,其临界波长为:
     
    亦即在所有的工作波长下,它都可能存在;对于最低的TM型表面波,其临界波长为:
     
    表面波的相速在光速c和c/ εr之间,而微带线准TEM波的相速亦在范围内。当两者相速相同时,则要发生强耦合而不能工作。TE型和TM型表面波和微带线准TEM波产生强耦合时(亦即相速相同时)的频率分别为:
                              (2.16)
    因此应令微带线工作频率低于ƒTE和ƒTM,以避免产生强耦合,否则微带线有可
    能不工作于TEM型,工作状况将完全破坏。
    当微带线的尺寸和材料选择适当,使之在工作频率上抑制了高次波型,避免了强耦合时,并不等于高次型的影响不存在,但此时微带线主要工作于准TEM波,其它波型的作用则反映在对微带线TEM波参量的影响上。这种影响称微带线的色散效应。当频率升高时,此种现象逐渐显著,以致必须将微带线的参量加以修正,才能用于电路设计,否则误差太大。
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