Полосковые линии передачи

За последние десятилетия в технику СВЧ прочно вошли интересные линии передачи с видами ТЕМ, носящие название полосковых линий передачи.

Будем называть полосковой линией направляющую систему открытого типа, состоящую из двух или более изолированных друг от друга проводящих полос. В настоящее время этот термин используют для обозначения настолько разных линий передачи, что дать всеобъемлющее определение полосковых линий не представляется возможным. На практике наиболее часто используются следующие линии: симметричная полосковая линия (СПЛ), несимметричная полосковая линия (НПЛ), микрополосковая линия (МПЛ), щелевая полосковая линия и некоторые другие. Как правило, полосковые линии выполняются в виде тонких металлических слоев, нанесенных на листы диэлектрика. В качестве диэлектрика используют материалы с малыми потерями в диапазоне СВЧ (малым тангенсом угла электрических потерь ). Иногда применяют воздушное заполнение линий. При изготовлении полосковых линий используют или фольгированные диэлектрики, или наносят металлические полоски на поверхность диэлектрика, применяя тонкопленочную или толстопленочную технологию.

Несмотря на относительно простую геометрию полосковых линий, их строгий анализ представляет достаточно сложную задачу, решаемую, как правило, с помощью численных методов. Так как полосковые линии относятся к линиям открытого типа, то при распространении вдоль них электромагнитных волн возникают радиационные потери (часть мощности излучается из линии во внешнее пространство). На практике используют полосковые линии, поперечные размеры которых малы по сравнению с длиной волны. Радиационные потери в таких линиях обычно незначительны, и при анализе структуры поля и параметров основных волн ими пренебрегают.

Основной волной в полосковых линиях, как правило, является ТЕМ-волна, или квази-ТЕМ волна, по структуре поля и другим свойствам близкая к ТЕМ-волне. Анализ таких волн обычно проводят на основе квазистатического приближения, как было сделано в случае коаксиальной линии. Рассмотрим более подробно основные типы полосковых линий, широко используемых в технике СВЧ.