微带线系列-共面波导

来源:一博自媒体 时间:2015-6-10 类别:微信自媒体

作者:陈德恒  一博科技高速先生团队队员    系列:微带线


看过《关于裕量》文章的朋友应该知道,很多规则或者经验其实是经不起推敲的。越是了解这些经验的形成过程,就越会对他们失去敬畏。但是对于大部分工程师来说,我们很难去完全了解一个规则的形成过程,我们在网络上可以很容易的找到理论,但是网络不会告诉我们项目经理怎么想的,硬件主管又是怎么想的。


今天小陈在这里斗胆推测一下被许多人神化的共面波导结构。


说到被神化,因为有大量的PCB设计被要求做成了共面波导形式,理由无非是损耗与串扰。


关于串扰,在《包地与串扰》已经说过,如果处理不慎的话,串扰只会是有增无减的。


而损耗小的理由,是因为相同平面有参考的话,更多的电磁场分布在空气中,空气的损耗是远小于介质的。是否是这样呢?上图为证:


可以看到,实际上共面波导比普通的微带线的损耗更大。要解释这个需要结合前两篇文章的理论。第一是因为绿油本身的损耗;第二是因为虽然更多的电磁场分布到了空气中,也就意味着传输线上方的电流更多了,我们知道表层走线下方是铜,上方是镍金,也就是导体损耗更大了。


其实,从理论上来说,共面波导损耗比普通微带线小还有一个原因,因为共面波导传输时比微带线更接近TEM波,而TEM波理论上是没有色散效应的。


下图是电磁波色散的演示:


图中蓝色眼图为TX信号,红色眼图为RX信号,他们经过了一段无损线,但是眼图的上升沿却变缓了。这是因为低频信号与高频信号的传输速度不一样,在接收端相位发生了偏差,也就是我们说的电磁波色散,另一个词你一定听过“材料的频变参数”。


到这里小陈可以得出以下的推断了:long long ago,人们觉得微带线损耗优于带状线,又由于色散以及想象中的损耗原因,共面波导结构优于普通的微带线,在以前的测试频段内,并没有发现共面波导比微带线带状线差的结果,那咱们就把共面波导神化吧••••


当然,以上也只是本人的臆想,大家有什么别的看法欢迎交流。


大部分时候,我并不会推荐走共面波导,但是有一种使用SMA连接的结构走共面波导是有必要的,如下图:



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