[发明专利]一种等效介电常数能够调节的传输线

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统中，电磁信号传输领域，尤其涉及传输线的设计。

背景技术

随着工艺的进步，器件特征尺度能够进一步缩小，性能逐渐增加。同时，越来越多的毫米波电路也能够实现。在毫米波下，传输线的尺度很小，此外传输线具有非常好的地回路，能够很方便的进行建模，因此传输线被广泛的用在阻抗匹配和相移器上面。

如图1a所示，传统的传输线是由信号线110和地线120两部分组成的。一段长的传输线可以等效为很多短的传输线级联而成，在不考虑金属的损耗和介质损耗的情况下，每一小段的传输线，即当长度小于二十分之一波长的时候，它的等效电路可以近似为L、C的并联电路单元130，如图1b所示，传输线的等效电路即为多个并联电路单元130级联而成，则传输线的速度                                                。

所以，电磁波在传输线中的传播速度，是取决于传输线所在的介质的等效介电常数。其中c是光速，是介质的等效介电常数。当传输线所处的介质固定时，它的等效介电常数就固定，那么它的传播速度固定，则波长也固定了，要改变波长，就只能改变等效介电常数，然而改变等效介电常数就需要改变介质材料，实质上是要改变材料的介电常数，则要更换介质材料或选用特殊的介质材料，这样不仅操作程序上非常麻烦，而且成本也很高，并且对于移相器或振荡器的实现也非常困难。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明提供了一种等效介电常数能够调节的传输线。

本发明提供的等效介电常数能够调节的传输线包括信号线和地线，其中，信号线为一根线，传输的信号是单端信号，传输线还包括变容管，所述变容管的两端分别与信号线和地线连接，同时所述变容管与外界信号控制端Vctrl连接，变容管的电容随所述外界信号控制端Vctrl输出的外界信号的变化而变化。

其中，所述变容管的一端连接所述信号线，另一端通过电容C与所述地线连接；或者所述变容管的一端连接所述地线，另一端通过电容C与所述信号线连接。

其中，外界信号为数字信号或者模拟信号。

其中，所述外界信号控制端Vctrl可以为一个，所有所述的变容管受同一个外界信号控制端Vctrl控制；或者所述外界信号控制端Vctrl由与所述变容管个数相同的外界信号控制端Vctrl控制，不同的外界信号控制端Vctrl可以对变容管实现细调。

本发明的目的还在于提供另一种等效介电常数能够调节的传输线，包括若干根信号线，分布在金属层上，传输的信号是差分信号，所述传输线还包括变容管、外界信号控制端Vctrl，所述变容管的个数不小于二；所述信号线通过变容管与所述外界信号控制端Vctrl连接，所述外界信号控制端Vctrl控制变容管的电容值大小。

其中，所述第一信号线与所述变容管的一端连接，与第一信号线上连接变容管的个数相同的变容管的一端与第二信号线连接，同时第一信号线上和第二信号线上的变容管的另一端全部连接在一起，并共同连接到外界信号控制端Vctrl，所述变容管的电容C随外界信号控制端Vctrl输出的外界信号的变化而变化。

其中，所述传输线还包括地线，所述地线和信号线分布在同一个金属层上；其中，所述外界信号为数字信号或者模拟信号。

其中，所述传输线还包括地线，所述地线和信号线分布在不同的金属层上；其中，所述外界信号为数字信号或者模拟信号。

本发明公开了一种等效介电常数能够调节的传输线，当传输线处在相同的介质中，传输线的等效介电常数能够提高，波长能够减小，也就是慢波效应，这样能够减少传输线的波长导致减少芯片的面积。其次,本发明对应的传输线的等效介电常数不是固定不变的，是可以根据外面的控制信号的大小而变化的，这样它的传播速度和波长是在不断变化，则可以很容易地实现移相器、振荡器等微波器件。

附图说明

图1a为现有的传输线的结构图。

图1b为现有的传输线的等效电路图。

图2a为本发明实施例1的传输线的结构图。

图2b为本发明实施例1的传输线的等效电路图。

图3a为本发明实施例2的传输线的结构图。

图3b为本发明实施例2的传输线的等效电路图。

图4a为本发明实施例3的传输线的结构图。

图4b为本发明实施例3的传输线的等效电路图。

图5a为本发明实施例4的传输线的结构图。

图5b为本发明实施例4的传输线的等效电路图。