图7不同接地过孔位置的GCPW性能比较
3.3 带状线的信号馈入和优化
带状线的信号馈入设计与微带线和GCPW有所不同。因线路不在电路的表层，所以并不能使用表贴式而需要使用PIN针式连接器进行连接。如图8所示，信号的馈入需要通过PTH过孔来完成。其过孔的设计需要考虑过孔大小、孔内铜厚、焊盘大小，孔与接地面之间的间距、以及过孔长度等参数的带来的影响。实验证明，增加过孔的大小、铜厚、焊盘大小以及过孔长度均使过孔的电容性增加；而过孔与接地面之间间距增加将会减小过孔的电容性，增加电感性。带状线的信号馈入连接器通过PIN针连接过孔的内壁，可以看着是过孔导体厚度增加，导致了过孔的电容性变大。在设计和加工中，可以通过背钻来移除部分过孔内部导体孔壁或增加接地间距的方式，达到减小电容性的目的。
图8 带状线信号馈入示意图
选取7.3mil RO4350B LoproTM材料与8mil RO4450FTM半固化片制作了50Ω带状线电路，并设计不同的信号馈入过孔来评估不同设计对电路性能的影响。比较两个测试电路，它们具有相同的孔壁铜厚和孔与地接地间隔，而电路2比电路1有更大的过孔直径和焊盘。为减小过孔的电容性，通过背钻，移除了电路2中多余过孔长度，使电路2比电路1能更好的与50Ω形成良好匹配，如图9所示。对两个电路进行回波和插入损耗的测试得到，电路2就具有更宽带的回波损耗和稳定的插入损耗值。其中，电路1的带宽仅有约12GHz，而电路2的带宽能达到22GHz。按此思路，进一步对信号馈入过孔完善，可提高电路的工作带宽而应用于更高频率的毫米波电路中。
图9 不同馈入信号过孔设计的带状线性能比较
4. 总结
综上所述，为使应用于高频毫米波频段的PCB平面传输线技术达到最优的电路性能，需要考虑PCB选材和设计等多个影响因素。在电路设计前的选材时，为控制电路色散或高次模的产生需要考虑较薄的PCB材料；为降低介质损耗，应选取较低的材料介质损耗；为降低导体损耗，应使用较光滑的铜箔等材料从而得到较好的电路传输性能。较窄的导体线宽容易增大加工难度、降低一致性，而不应选用高介电常数材料。在电路设计过程中，合理选择不同的传输线技术，以及良好的信号馈入设计可降低信号能量损失，减小信号反射，达到良好的馈入点匹配，从而进一步提升传输线电路在毫米波频段下的性能。
