微带线简述

微带线简述

一、微带线的发展趋势

在未来的微带线工程中，微波印制板电路是微波系统小型化的关键，目前

微带线工程的发展趋势往下面几个方向发展。

（1）设计要求高精度。微波印制板的图形制造精度将会逐步提高，但受印制板制造工艺方法本身的限制，这种精度提高不可能是无限制的，到一定程度

后会进入稳定阶段。而微波板设计内容将会有很大程度的丰富。

（2）实现计算机控制。传统的微波印制板生产中极少应用到计算机技术。但随着CAD技术在设计中的广泛应用，以及微波印制板的高精度、大批量，在微波印制板制造中大量应用计算机技术已成为必然的选择。

（3）高精度图形制造。微波印制板的高精度图形制造，与传统的刚性印制板相比，向着更专业化方向发展，包括高精度摸板制造、高精度图形转移、高

精度蚀刻等相关工序的生产及过程控制技术，还包括合理的制造工艺路线安排。

（4）表面镀覆多样化。随着微波印制板应用范围的扩大，其使用的环境条件也复杂化，但同时由于大量应用铝衬底基材，因而对微波印制板的表面镀覆

及保护，在原有化学沉银及镀锡铈合金的基础上，提出了更高的要求。

（5）数控外形加工。微波印制板的外形加工，特别是带铝衬板的微波印制板的三维外形加工，是微波印制板批生产需要重点解决的一项技术。面对成千

上万件的带有铝衬板的微波印制板，用传统的外形加工方法既不能保证制造精

度和一致性，更无法保证生产周期，而必须采用先进的计算机控制数控加工技术。

（6）批生产检验。微波印制板与普通单双面板和多层板不同，不仅其者结构件、连接件的作用，更重要的是作为信号传输线的作用。这就是说，对高频

信号和高速数字信号的传输用微波印制板的电气测试，不仅要测量线路（或网络）的“通断”和“短路”等是否符合要求，而且还应测量特性阻抗值是否在

规定的合格范围内。

二、微带线常用的材料和加工工艺

（1）常用材料

微带线是由导体带和接地板构成，而这两者均是由导电良好金属材料（如银，铜，金）构成，导体带和接地板之间填充以介质基片。有时为了能使导带体，接地板和介质基片牢固地结合在一起，还要使用一些粘附性较好的铬，钽

等材料。介质基片应采用损耗小，粘附性，均匀性和热传导性较好的材料，并

要求其介电常数随频率和温度的变化也较小。对介电常数的要求应是具体情况

而定。一般常用的介质基片的材料有：金红石（纯二氧化钛），氧化铝陶瓷，蓝

宝石，聚四氯乙烯和玻璃纤维强化聚四氯乙烯等。

（2）加工工艺

真正制造微带线常采用薄膜技术，其主要工艺过程为：

1.磨片 把介质基片毛坯通过粗磨和精磨，使片子厚度、厚度的均匀度、表面光洁度都满足要求。

2.蒸发 把磨好的基片置于真空镀膜机内蒸发金属材料。为使金属材料能牢固地粘附于基片，往往先蒸发一层铬（约及时到几百A 的厚度，而1A 为10^-8cm ）

作为衬底金属，然后再在上蒸发一层金，厚度约为1微米左右，做接地板也应先在基片表面淀积一层金属，但这应在表面光刻腐蚀后进行。

3,.光刻腐蚀 把蒸好金属的基片涂胶，然后在其上覆盖电路图形照片的底片置于紫外线下光刻，再进行腐蚀，此时，不感光部分被腐蚀掉，留下感光部分的图形。

4.电镀 为了保证电路损耗尽可能小，至少应使膜厚为金属材料趋肤厚度的三到五倍，可用电镀的方法直接镀金或先镀铜再镀一层薄金，因为金的性能比较稳定，不易氧化，不受酸碱腐蚀。

三、基本设计参数及软件设计方法

1.基本参数

相关设计参数如下：

（1）基板参数：基板介电常数ε、基板介质损耗正切tan δ、基板高度h 和导线厚度t 。导带和底板（接地板）金属通常为铜、金、锡或铝。

（2）电特性参数：特性阻抗e ε、工作频率0f 、工作波长0λ、波导波长g λ和电长度（角度）θ。

（3）微带线参数：宽度W 、长度L 和单位长度衰减量dB A 。

构成微带的基板材料、微带线尺寸与微带线的电性能参数之间存在严格的对应关系。微带线的设计就是确定满足一定点性能参数的微带物理结构。

2.设计方法

由于微带线的计算公式极为复杂，每个电路设计都要用一次相关公式是不现实的。经过几十年的发展，使得这一过程变得相当简单。微带线设计问题的实质就是求给定介质基板情况下阻抗与导带宽度的对应关系。目前使用的方法主要有：

（1）查表格。早期微波工作者针对不同介质基板，计算出了物理结构参数与电性能参数之间的对应关系，建立了详细的数据表格。这种表格的用法步骤

ε三是：①按相对介电常数选表格；②查阻抗值、宽高比W/h、有效介电常数

e

者的对于关系，只要已知一个值，其他两个就可以查出；③计算，通常h已知，ε求出波导波长，进而求出微带线长度。

则W可得，由

e

（2）用软件。许多公司已开发出了很好的计算微带电路的软件。如AWR的Microwave Office，输入微带的物理参数和拓扑结构，就能很快得到微带线的电性能参数，并可以调整或者优化微带线的物理参数。数学计算软件Mathcad11具有很强的功能。只要写如数学公式，就能完成计算任务。

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