在射頻電路設計中，微帶線是最常用的一種傳輸線，從某種角度來說，微帶線就是PCB上直流/數(shù)字線的一種射頻實現(xiàn)形式。我們今天一起來學習下微帶線的不連續(xù)性和解決方法。

No.1 微帶線的不連續(xù)性

不連續(xù)是指微帶線阻抗的不連續(xù)。常見的不連續(xù)有：微帶線的開路，微帶線階梯，和微帶線拐角。我們分別介紹一下其不連續(xù)帶來的影響和避免方法。

1.1 微帶線的開路

微帶線的開路是通過將微帶線的導體帶條切斷形成的，如下圖所示。但是這種截斷帶來的開路并不是理想的開路，或者說在射頻上不能叫做開路。由于邊緣場的存在，其在開路點和地之間形成一個電容，在某個頻率下，電磁波信號就可以通過這個電容，從而使得開路效果失效。所以在分析開路微帶線時，我們可以用以下的等效電容來代替開路點的邊緣場效應。

其等效電路如下：

理想開路時的阻抗可等效為無窮大，因為當小于四分之一波長的理想開路線的輸入阻抗等效為電容，所以這個等效電容可以用一段小于四分之一波長的開路短截線來代替。如下圖所示：

這就是射頻設計的巧妙之處，通過上面的討論，我們知道，至少我們可以做到在某個/些頻率上理想開路。

這個開路短截線的長度delt L可以由以下公式近似計算得出：

Ee為微帶線的等效介電常數(shù)，W和h分別為微帶線導體帶條的寬度和介質(zhì)厚度。實際設計中，這個delt L常常用下列近似值來代替。ΔL≈0.33h

1.2 微帶線的階梯

階躍阻抗線是一種常見的濾波器構(gòu)成形式，這里我們首先看一下微帶線的階躍。這個階躍就是只在微帶傳輸線中當中心導體帶條寬度不一致時，產(chǎn)生的阻抗變化。如下圖所示。

注意，這種導體帶條寬度的不一致，不僅會產(chǎn)生阻抗的變化，還會引起高次模，可用一個電感和兩端傳輸線來等效。

注意，這個時候，就會產(chǎn)生諧振。這個諧振在很多時候無關(guān)緊要，但有時候卻會產(chǎn)生不小的麻煩。其等效電路如下：

1.3 微帶拐角

在微帶電路中，為了改變電磁波信號的傳輸方向，常常需要用到微帶拐角。畢竟一直走直線會產(chǎn)生不小的浪費。下圖是一個最簡單的微帶拐角。在拐角處會有不連續(xù)電容產(chǎn)生，這個電容主要是由于微帶線的面積增大引起的，為此，可以用到圓弧角來代替，當圓弧角的半徑r大于3倍的線寬時，拐角所帶來的不連續(xù)性可以消除或者忽略，但是會增加微帶線占據(jù)的PCB面積。

微帶線的不連續(xù)性會引入寄生電抗，從而會引起電磁波信號相位，幅度的誤差，也會引入輸入輸出阻抗匹配問題，一種最常用的方法就是將微帶線不連續(xù)性削角，以使得不連續(xù)性的影響降到最低。常見的削角方式如下圖所示。

結(jié)語

微帶線的不連續(xù)在射頻電路設計中會經(jīng)常遇到，也常常會給電路設計帶來不小的麻煩。不過不要緊，解決方法也比較簡單。

審核編輯：劉清