共面波導

在介質基片的一個面上製作出中心導體帶，並在緊鄰中心導體帶的兩側製作出導體平面，這樣就構成了共面波導，又叫共面微帶傳輸線。共面波導傳播的是TEM波，沒有截止頻率。由於中心導體與導體平板位於同一平面內，因此，在共面波導上並聯安裝元器件很方便，用它可製成傳輸線及元件都在同一側的單片微波積體電路。

基本介紹

• 中文名：共面波導
• 外文名：Coplanar waveguide
• 特點：體積小，重量輕
• 套用領域：無線通信
• 分類：常規，背敷金屬及微機械共面波導
• 頻段：毫米波頻段
• 別稱：CPW

特點：

共面波導由於具備小體積,輕重量和平面結構使得他便於獲得線極化、圓極化、雙極化和多頻段工作等優點,上述優點使其在現代無線通信中得到了廣泛的套用。

共面波導作為一種性能優越、加工方便的微波平面傳輸線，在MMIC電路中正發揮越來越大的作用，尤其到了毫米波頻段，共面波導更擁有微帶線所不可比擬的性能優勢。與常規的微帶傳輸線相比，共面波導具有容易製作，容易實現無源、有源器件在微波電路中的串聯和並聯(不需要在基片上穿孔)，容易提高電路密度等優點。與對稱共面波導相比，非對稱共面波導與兩端器件相聯時，具有更大的靈活性。

共面波導在天線小型化趨勢的優勢：

隨著毫米波技術的發展，微帶線在諸多方面中表現出了其很多不足，比如損耗的問題與色散的問題等，這些問題已變得越來越不容忽視了。在這樣的大環境下，共面波導得到了更多的偏愛。下圖是微帶線與共面波導設計製造效能的比較：

種類：

共面波導主要可被分為以下幾種類型：①常規共面波導；②背敷金屬共面波導；③微機械共面波導。

在常規共面波導中，其結構如圖所示，它由介質基片和三條導帶組成。中間為薄的金屬導帶，兩側平行金屬導帶且與金屬導帶距離很近的為接地導帶。接地金屬面是半無限的，但在實際加工中其面積都是有限的。

圖1：常規共面波導圖

背敷金屬共面波導在基片背面加工了額外的金屬接地板，這一點類似微帶線結構，除了

底板加了金屬底板之外其餘部分沒有變化，電性能也與圖1所示共面波導略有不同，其結

構如圖2所示。這層背敷的金屬接地板面不僅加強了基片的機械強度，更為有源器件提供

了良好的散熱介質。

圖2：背敷金屬共面波導結構圖

共面波導相對微帶線的優點:

①工藝簡單，費用低，因為所有接地線均在上表面而不需接觸孔。

②在相鄰的共面波導之間有更好的禁止，因此有更高的集成度和更小的晶片尺寸。

③比金屬孔有更低的接地電感。

④低的阻抗和速度色散。

共面波導的缺點：

①衰減相對高一些，在50 GHz時，共面波導的衰減是0．5 dB/mm；

②由於厚的介質層，導熱能力差，不利於大功率放大器的實現。