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EDA,IC设计相关技术文章PCB材料的不同会对微带线和接地共面波导电路造成什么影响kgc-1导轨轨距及共面性检测仪

EDA,IC设计相关技术文章PCB材料的不同会对微带线和接地共面波导电路造成什么影响

在为某一电路设计选择最优PCB材料时,高频电路设计者通常需考虑电路的性能变化、物理尺寸和功率高低。不同传输线技术的选择会影响电路设计的最终性能,如使用微带线或是接地共面波导(GCPW)。大部分设计者都了解高频微带线和带状线的明显区别,但接地共面波导与传统微带线有很多的不同。接地共面波导能为高频电路设计者的设计带来了许多好处和便利。选择不同电路时,了解不同PCB材料对微带线和接地共面波导电路的影响对设计是非常有帮助的。下图中可以看到两种电路的不同结构。

PCB材料的不同会对微带线和接地共面波导电路造成什么影响

图1:同种结构对比图

我们可以看到:微带线电路的结构是信号导体线加工在介质层的顶部,接地导体面在介质层的底部。而接地共面波导结构中,除了介质层底部有的接地平面外,在介质层顶部,增加了额外的两个地平面并使信号导体处于这两个地平面中,且相互间隔。通过金属填充过孔使顶部和底部的接地平面相连接实现了一致的接地性能。此外,为保证如接合处等电路不连续处的一致性,许多接地共面波导电路通过接地母线来实现两顶层接地导体间的电气连接。

两种传输线技术的不同之处在于:接地共面波导中,顶层接地导体和信号导体之间的小间距可以实现电路的低阻抗,且通过调节该间距可以改变电路的阻抗。接地导体和信号导体的间距增大,阻抗也会增大。当接地共面波导的顶层接地导体和信号导体的间距增大时,接地导体对电路的影响会降低。当间距足够大时,接地共面波导电路就类似于微带线电路了。

为什么某种传输线比其他传输线技术有优势呢?很明显,相比于接地共面波导,微带线结构简单,这更加便于加工和电脑建模。微带线和带状线是微波波段最常用的传输线技术,但在毫米波频段时,微带线和带状线电路的损耗将增加。这使得这两种传输线技术在30GHz及以上频段的工作效率降低。但接地共面波导则具有牢固的接地结构,在高频频段具备更低的损耗。这为毫米波频段甚至100GHz及以上频段的设计提供了潜在的优势和稳定性能。