基于二维有限差分法对非对称屏蔽带状线TE模研究

李新献　李伟勤　施岱松

摘要：利用二维有限差分法对非对称屏蔽带状线的TE模式进行计算。通过调整网格数目观察计算结果的精度，可以设定出最优的网格数目，然后改变带状线带尺寸，观察最低两个TE模对应的截止频率的变化规律，最后给出对应的横截面电场、磁场分布图，并对划分网格数量和带状线的尺寸对最低两个TE模对应的截止频率的影响进行了分析。

关键词：有限差分法；非对称屏蔽带状线；本征值；TE模

中图分类号：TM144 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn-j1003-6970.2015.05.020

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带状线具有体积小、重量轻、平面结构易于集成的诸多优点，在无源微波集成电路中获得了广泛的应用。为了避免横向辐射损耗，消除电路间的耦合，在带状线两侧加金属壁，就构成了屏蔽带状线。屏蔽带状线可以看作是由同轴线演变而来，图1示出了演变过程。

由演变过程可知，屏蔽带状线中的电磁场矢量分布在横截面内而无纵向分量，故其主模是TEM模，屏蔽带状线是TEM波传输线，也可以存在TE和TM的高次模，即有单模传输的频率上。可由上下接地板的距离来控制，它的工作带宽由第一个高次模的截止频率决定。为使屏蔽带状线的工作频带最宽，就要选择合适的导带宽度，使第一个高次模（TE模或TM模）的截止频率尽可能高。

不对称带状线（asymetric stripline）也称非对称带状线、不平衡带状线或补偿带状线。它与一般带状线（stripline）相似，也是置于两层导电平面之间的电介质中间的信号线，但是不对称带状线到两个平面之间的距离不相等，如图2所示。

不对称带状线有一半带状线的特征，如有很大的抗干扰能力，特性阻抗可以做得很小等。本文研究了非对称屏蔽带状线导带宽度对两个最低阶TE模的影响。