對(duì)于通信設(shè)備或其他等一些應(yīng)用，毫米波頻段非常具有吸引力，因?yàn)閺?0GHz到300GHz范圍內(nèi)有非常寬的可用頻帶資源。但是尋找此頻段內(nèi)性能卓越且價(jià)格低廉的印刷電路板（PCB）材料是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。然而，通過(guò)對(duì)毫米波頻段PCB材料關(guān)鍵參數(shù)和特性的理解，如不同PCB材料對(duì)不同電路性能的影響等，找到適合于此頻段內(nèi)應(yīng)用的PCB材料是完全可能的。當(dāng)進(jìn)行微波電路設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮很多的影響因素，這些因素通常會(huì)使電路設(shè)計(jì)變得困難或者給電路帶來(lái)巨大的影響。這些因素包括抑制雜散模式傳輸、減小導(dǎo)體損耗和輻射損耗、實(shí)現(xiàn)有效的信號(hào)過(guò)渡，減小干擾諧振以及控制色散等。

　　設(shè)計(jì)指導(dǎo)

　　有許多設(shè)計(jì)方法可以減小波傳輸中的一些問(wèn)題，比如使用非常薄的電路基材。一般情況下，使用的層壓板厚度要小于電路最高工作頻率的四分之一波長(zhǎng)。然而實(shí)際應(yīng)用中，為了減小電路板中不同電路之間的耦合諧振干擾，使用的電路基材厚度最好低于電路最高工作頻率的八分之一波長(zhǎng)。不僅電路的相互耦合或諧振會(huì)干擾主信號(hào)的傳輸，其產(chǎn)生的表面波也會(huì)影響主信號(hào)的傳輸。信號(hào)導(dǎo)體的寬度和電路層壓板的厚度有關(guān)，層壓板越薄，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體寬度應(yīng)越小。為了有效抑制雜散模式，導(dǎo)體寬度也應(yīng)該不超過(guò)電路最高工作頻率的八分之一波長(zhǎng)。上述層壓板厚度和導(dǎo)體寬度設(shè)計(jì)方法可直接適用于高頻微帶線電路設(shè)計(jì)，其他類型的電路設(shè)計(jì)還需考慮更多因素。對(duì)于接地共面波導(dǎo)（GCPW），又稱為金屬底板共面波導(dǎo)（CPCBW），在毫米波頻段越厚的電路層壓板表現(xiàn)出有利于抑制雜散模式傳輸。如圖1a所示的微帶線結(jié)構(gòu)，微帶傳輸線中的信號(hào)層和接地面之間存在一定的間隔（基材厚度）。如果該間隔為四分之一波長(zhǎng)，兩個(gè)銅箔平面間會(huì)產(chǎn)生諧振并干擾主信號(hào)傳輸。如果基材厚度為四分之一波長(zhǎng)但銅導(dǎo)體寬度小于等于四分之一波長(zhǎng)，諧振可能不會(huì)產(chǎn)生或者可以被忽略。如果基材厚度和銅導(dǎo)體寬度都大于等于四分之一波長(zhǎng)，電路就很容易產(chǎn)生額外的諧振和雜散模式。圖1b所示是接地共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。即使GCPW基材厚度和導(dǎo)體寬度等于四分之一波長(zhǎng)，由于共面接地的緊耦合結(jié)構(gòu)，電路雜散諧振可以避免。共面接地面與信號(hào)導(dǎo)體鄰近且通過(guò)電鍍通孔（PTHs）實(shí)現(xiàn)與底層地面相連。當(dāng)然，所有的結(jié)構(gòu)的選擇都會(huì)存在各方面因素的權(quán)衡，如GCPW電路的導(dǎo)體損耗就比微帶線電路更高。然而，考慮到工作頻率，由于GCPW電路具有比微帶線電路更低的輻射損耗，因此總的插入損耗并不一定更高。對(duì)于高頻傳輸線及高頻電路，插入損耗是諸多損耗成分的總和，包括介質(zhì)損耗、導(dǎo)體損耗、輻射損耗和泄露損耗等。高頻PCB 材料一般具有較大的體電阻因此RF泄露損耗非常小。介質(zhì)損耗與電路材料的損耗因子或tanδ相關(guān)。損耗也受其他附加材料的影響，例如防焊油墨或粘結(jié)片。由于防焊油墨是一種高損耗材料，其損耗因子為0.02，通常在RF/微波頻段尤其是毫米波頻段不使用防焊油墨。此外，防焊油墨對(duì)介電常數(shù)（Dk）的影響過(guò)程難以控制，使用防焊油墨會(huì)導(dǎo)致阻抗失配，進(jìn)一步造成回波損耗和插入損耗的增加。