Обычные линии передачи с открытой проводкой не подходят для микроволновой передачи, поскольку потери на излучение будут высокими. На микроволновых частотах используемые линии передачи можно в целом классифицировать на три типа. Они —
- Многопроводные линии
- Коаксиальные линии
- Линии полосы
- Микрополосковые линии
- Слоты
- Копланарные линии и др.
- Одножильные линии (волноводы)
- Прямоугольные волноводы
- Круглые волноводы
- Эллиптические волноводы
- Однолистные волноводы
- Двухконтурные волноводы и др.
- Открытые граничные структуры
- Диэлектрические стержни
- Открытые волноводы и др.
Многопроводные линии
Линии передачи, которые имеют более одного проводника, называются многопроводными линиями.
Коаксиальные линии
Этот в основном используется для высокочастотных приложений.
Коаксиальная линия состоит из внутреннего проводника с внутренним диаметром d , а затем концентрического цилиндрического изоляционного материала вокруг него. Он окружен внешним проводником, который представляет собой концентрический цилиндр с внутренним диаметром D. Эта структура хорошо понятна, если взглянуть на следующий рисунок.
Основным и доминирующим режимом в коаксиальных кабелях является режим TEM. Частота среза в коаксиальном кабеле отсутствует. Он проходит все частоты. Однако для более высоких частот начинает распространяться не-TEM-режим более высокого порядка, что вызывает значительное затухание.
Стриптиз
Это плоские линии передачи, используемые на частотах от 100 МГц до 100 ГГц.
Линия полосы состоит из центральной тонкой проводящей полосы шириной ω, которая больше ее толщины t . Он помещен внутри диэлектрической (ε r ) подложки с малыми потерями толщиной b / 2 между двумя широкими пластинами заземления. Ширина заземляющих пластин в пять раз превышает расстояние между пластинами.
Толщина металлического центрального проводника и толщина металлических заземляющих плоскостей одинаковы. На следующем рисунке показан вид поперечного сечения структуры линии полосы.
Основным и доминирующим режимом в полосовых линиях является режим TEM. При b <λ / 2 распространения в поперечном направлении не будет. Полное сопротивление линии полосы обратно пропорционально отношению ширины ω внутреннего проводника к расстоянию b между заземляющими плоскостями.
Линии Micro Strip
У полосы полосы есть тот недостаток, что она недоступна для настройки и настройки. Этого избегают в микрополосковых линиях, что позволяет монтировать активные или пассивные устройства, а также позволяет вносить незначительные корректировки после изготовления схемы.
Линия микрополоски представляет собой несимметричную параллельную линию передачи с пластинами, имеющую диэлектрическую подложку, которая имеет металлизированное основание на дне и тонкую проводящую полосу наверху с толщиной « t » и шириной « ω ». Это можно понять, взглянув на следующий рисунок, на котором показана линия микрополоски.
Характерный импеданс микрополоски является функцией ширины линии полосы (ω) , толщины (t) и расстояния между линией и земной плоскостью (h) . Микрополосковые линии бывают многих типов, такие как встроенная микрополоска, перевернутая микрополоска, подвесная микрополоска и щелевые линии передачи микрополоски.
В дополнение к этому, некоторые другие линии ПЭМ, такие как параллельные полосы и копланарные линии полосы, также использовались для микроволновых интегральных схем.
Другие Линии
Линия параллельной полосы похожа на двухпроводную линию передачи. Он может поддерживать квази-ТЕМ режим. На следующем рисунке это объясняется.
Копланарная линия полос образована двумя проводящими полосами, одна полоса которых заземлена, и обе расположены на одной поверхности подложки для удобного соединения. На следующем рисунке это объясняется.
Линия передачи щелевой линии состоит из щели или зазора в проводящем покрытии на диэлектрической подложке, и этот процесс изготовления идентичен микрополосковым линиям. Ниже приводится его схематическое представление.
Копланарный волновод состоит из полоски тонкой металлической пленки, которая осаждается на поверхности диэлектрической пластины. Эта плита имеет два электрода, расположенных рядом и параллельно полосе на одной поверхности. На следующем рисунке это объясняется.
Все эти микрополосковые линии используются в микроволновых устройствах, где недостатком является использование громоздких и дорогих в производстве линий электропередачи.
Открытые пограничные структуры
Они также могут быть заявлены как открытые электромагнитные волноводы . Волновод, который не полностью заключен в металлический экран, может рассматриваться как открытый волновод. Свободное пространство также считается своего рода открытым волноводом.
Открытый волновод может быть определен как любое физическое устройство с продольной осевой симметрией и неограниченным поперечным сечением, способное направлять электромагнитные волны. Они обладают спектром, который больше не является дискретным. Микрополосковые линии и оптические волокна также являются примерами открытых волноводов.