HFSS微帶線端口一定要參考地嗎？為什么微帶線波端口的下邊緣必須與參考地重合？

2016-11-30 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

實際傳輸線的端口周圍(外圍)都是導(dǎo)體,而且都是低電平,一般相當(dāng)于地。

所以在實際中,波端口一般都建議接地,這樣會排除設(shè)備環(huán)境的電磁場反過來影響波端口的信號,相互影響還會產(chǎn)生耦合。

下面是某微帶結(jié)構(gòu)實際分析案例的工程師筆記:

1、在基體底部,如果沒有有線導(dǎo)體-參考地,則會導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確,原因是端口的探針直接接觸了基板,并把信號傳過基板,產(chǎn)生了干擾,如果接了地,則信號不會傳遞到基板
2、積分線方向不影響結(jié)果
3、wave端口的大小,影響結(jié)果,要足夠大,是因為周圍的電場磁場會影響波端口的信號,產(chǎn)生了耦合影響

可以說:接地和端口足夠大,都是為了避免耦合影響

下面根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,給出微帶線、帶狀線、槽線和共面波導(dǎo)4類開放或半開放結(jié)構(gòu)的傳輸線在設(shè)置波端口激勵時端口的大致尺寸。

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圖1 微帶線端口附近的電磁場分布

(1) 微帶線
對于微帶線電路,波端口的下邊緣必須與參考地重合。假設(shè)微帶線的線寬為w,介質(zhì)層厚度為h,則波端口的高度一般設(shè)置為6~10h;當(dāng)w≥h時,波端口的寬度一般設(shè)置為10w,當(dāng)w < h時,波端口的寬度一般設(shè)置5w或者3~4h,如圖2(a)所示。

(2)帶狀線

對于帶狀線電路,波端口的上下邊緣必須與參考地重合。假設(shè)微帶線的線寬為w,介質(zhì)層厚度為h,端口左右兩側(cè)的寬度在w≥h時一般設(shè)置為8w,在w

(3)槽線

槽線電路,如果有參考地,則波端口的下邊緣必須與參考地重合;如果沒有參考地,則波端口需要覆蓋介質(zhì)層上下兩邊的空間,使槽線位于波端口的中央。假設(shè)槽線電路的縫隙寬度為g,介質(zhì)層厚度為h,則波端口的高度需要大于4g和4h,波端口的寬度需要大于7g,即波端口兩側(cè)距離縫隙都大于3g,如圖2(c)所示。

(4)共面波導(dǎo) 對于共面波導(dǎo)電路,如果有參考地,則波端口的下邊緣必須與參考地重合;如果沒有參考地,則波端口需要覆蓋介質(zhì)層上下兩邊的空間,此時共面波導(dǎo)位于波端口的中央。假設(shè)共面波導(dǎo)電路中間導(dǎo)線寬度為s,導(dǎo)線兩邊縫隙寬度為g,介質(zhì)層厚度為h,則波端口的高度需要大于4g和4h,波端口左右兩側(cè)距離共面波導(dǎo)中心都需要大于3~5s(s >g時)或3~5g(g>s時),這樣波端口的總寬度需要大于10g和10s二者之間的較大值,如圖2(d)所示。對于槽線電路,如果有參考地,則波端口的下邊緣必須與參考地重合;如果沒有參考地,則波端口需要覆蓋介質(zhì)層上下兩邊的空間,使槽線位于波端口的中央。假設(shè)槽線電路的縫隙寬度為g,介質(zhì)層厚度為h,則波端口的高度需要大于4g和4h,波端口的寬度需要大于7g,即波端口兩側(cè)距離縫隙都大于3g,如圖2(c)所示。