Тема 6. Полосковые линии передачи
Основные формулы:
В
олновое
сопротивление
е
МПЛ
,
то 
е
СПЛ
,
то 
где 
– для микрополосковой линии
– для симметричной полосковой линии
– волновое сопротивление
Погонная емкость:
если
,
то 
если
,
то 
если
,
то 
где
- для МПЛ и
- для СПЛ
Предельная мощность:
– в МПЛ
– в СПЛ
Коэффициент ослабления волны в линии передачи:
,
г
– коэффициент
учитывающий потери в диэлектрике
– коэффициент
учитывающий потери в металле для МПЛ
– коэффициент
учитывающий потери в металле для СПЛ
Задача 1
Рассчитать волновое
сопротивление, погонные емкость и
индуктивность, а также предельную
передаваемую мощность в микрополосковой
линии передачи с воздушным заполнением.
Параметры линии: ширина проводника
мм,
расстояние между проводником и заземлённой
пластиной
мм,
толщина проводника
мм,
предельно допустимое значение
напряжённости электрического поля в
воздухе
кВт/см.
Ответ:
Ом,
пФ/м,
Гн/м,
кВт.
Задача 2
Рассчитать
коэффициент ослабления в симметричной
полосковой линии передачи с твёрдым
диэлектриком. Параметры линии: ширина
проводника
мм,
расстояние между проводником и заземлённой
пластиной
мм,
толщина
мм.
Проводники выполнены из меди. Параметры
диэлектрика:
,
,
.
Рабочая частота
Гц.
Ответ:
м-1.
Задача 3
Рассчитать волновое
сопротивление, погонные индуктивность
и емкость микрополосковой линии передачи,
заполненной диэлектриком. Параметры
линии: ширина токонесущей полоски
мм,
расстояние между токонесущей полоской
и заземлённой пластиной
мм,
толщина токонесущей полоски
мм.
Диэлектрик – фторопласт. Потерями в
линии пренебречь.
Ответ:
Ом,
мкГн/м,
пФ/м.
Задача 4
Определить погонные
параметры симметричной полосковой
линии передачи с твёрдым диэлектриком,
если известно, что её волновое сопротивление
50 Ом, а фазовая скорость распространения
волны
м/с.
Ответ:
мкГн/м,
пФ/м.
Задача 5
Определить волновое
сопротивление микрополосковой линии
передачи, если известно, что в качестве
диэлектрика используется материал с
относительной диэлектрической
проницаемостью
,
а погонная емкость линии 60 пФ/м
Ответ:
Ом
Задача 6
Построить зависимость волнового сопротивления симметричной полосковой линии с воздушным заполнением от отношения ширины центрального проводника b к расстоянию между проводником и заземлённой пластиной d для трёх значений t/d (0,01; 0,1; 0,2), где t – толщина проводника. Отношение b/d изменять от 1 до 6.
Задача 7
Определить волновое сопротивление микрополосковой линии передачи с твёрдым диэлектриком, если известно, что длина волны в линии 10 см, а погонная емкость 100 пФ/м. Рабочая частота 2 ГГц.
Ответ:
Ом
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. М.И. Бичурин, В.М. Петров Техническая электродинамика: конспект лекций. – Новгород: НовГУ им. Ярослава Мудрого, 1999. – 122с.
2. С.И. Баскаков, В.Г. Карташев, Г.Д. Лобов Сборник задач ко курсу «Электродинамика и распространение радиоволн». – М.: Высшая школа, 1981. – 208с.
3. В.В. Никольский Теория электромагнитного поля. – М.: Высшая школа, 1961. – 370с.
4. В.В. Батыгин, И.Н. Топтыгин Сборник задач по электродинамике. – М.: Наука, 1970, 503с.