Línea de transmisión plana
Las líneas de transmisión planas son líneas de transmisión con conductores , o en algunos casos tiras dieléctricas (aislantes), que son líneas planas en forma de cinta. Se utilizan para interconectar componentes en circuitos impresos y circuitos integrados que funcionan a frecuencias de microondas porque el tipo plano encaja bien con los métodos de fabricación de estos componentes. Las líneas de transmisión son más que simples interconexiones . Con interconexiones simples, la propagación de la onda electromagnética a lo largo del cable es lo suficientemente rápida como para considerarse instantánea, y los voltajesen cada extremo del cable se puede considerar idéntico. Si el cable es más largo que una gran fracción de longitud de onda (una décima parte se usa a menudo como regla general), estas suposiciones ya no son ciertas y se debe usar la teoría de la línea de transmisión en su lugar. Con las líneas de transmisión, la geometría de la línea se controla con precisión (en la mayoría de los casos, la sección transversal se mantiene constante a lo largo de la longitud) para que su comportamiento eléctrico sea altamente predecible. A frecuencias más bajas, estas consideraciones solo son necesarias para los cables que conectan diferentes equipos, pero a frecuencias de microondas, la distancia a la que se hace necesaria la teoría de la línea de transmisión se mide en milímetros. Por lo tanto, se necesitan líneas de transmisión dentro de los circuitos.
El primer tipo de línea de transmisión plana fue concebido durante la Segunda Guerra Mundial por Robert M. Barrett. Se conoce como línea de banda y es uno de los cuatro tipos principales de uso moderno, junto con la microbanda , la línea de banda suspendida y la guía de ondas coplanar . Los cuatro de estos tipos consisten en un par de conductores (aunque en tres de ellos, uno de estos conductores es el plano de tierra ). En consecuencia, tienen un modo de transmisión dominante (el modo es el patrón de campo de la onda electromagnética) que es idéntico, o casi idéntico, al modo que se encuentra en un par de cables. Otros tipos planos de línea de transmisión, comolínea de ranura , línea de fin y línea de imagen , se transmiten a lo largo de una tira de dieléctrico, y la guía de ondas integrada en el sustrato forma una guía de ondas dieléctrica dentro del sustrato con filas de postes. Estos tipos no pueden admitir el mismo modo que un par de cables y, en consecuencia, tienen diferentes propiedades de transmisión. Muchos de estos tipos tienen un ancho de banda más estrecho y, en general, producen más distorsión de la señal que los pares de conductores. Sus ventajas dependen de los tipos exactos que se comparan, pero pueden incluir bajas pérdidas y un mejor rango de impedancia característica .
Las líneas de transmisión planas se pueden utilizar para construir componentes así como para interconectarlos. A frecuencias de microondas, a menudo ocurre que los componentes individuales de un circuito son ellos mismos más grandes que una fracción significativa de una longitud de onda. Esto significa que ya no se pueden tratar como componentes agrupados , es decir, como si existieran en un solo punto. Los componentes pasivos agrupados a menudo no son prácticos a frecuencias de microondas, ya sea por esta razón o porque los valores requeridos son imprácticamente pequeños de fabricar. Se puede utilizar un patrón de líneas de transmisión para la misma función que estos componentes. De esta manera se pueden construir circuitos completos, llamados circuitos de elementos distribuidos . El método se usa a menudo para filtros.. Este método es particularmente atractivo para su uso con circuitos impresos e integrados porque estas estructuras se pueden fabricar con los mismos procesos que el resto del conjunto simplemente aplicando patrones al sustrato existente. Esto le da a las tecnologías planas una gran ventaja económica sobre otros tipos, como la línea coaxial .
