微带线(Microstrip)和带地共面波导(CPWG)

现在芯片发展迅速，我们只需要用50ohm线连起来就行了。前几天和师兄们吃饭，说现在200G的东西，也快只要连连50ohm线了。减轻了工作量的同时，也是削弱了竞争力。

像这种频率高点的、含内匹配的器件，官方手册上都会有个50ohm线的尺寸推荐。如果你算出来的尺寸，和官方尺寸差很多，那对不起。可能是你的模型用错了，你以为他是微带线(MS)，人家其实是共面波导(CPWG)。

本来这两个长的是不太像的。一个如左图，一个如右图。

但是一般做射频的，都喜欢给微带线四周打满地孔，恨不得把板子打成筛子。所以我们看到的板子上的微带线，大多数是这样的。

所以，这时候的MS和CPWG可以说长的差不多，可能一个瘦点，一个胖点。

就像双胞胎一样，熟悉的，一看就知道，哪里不一样；不熟悉的，怎么看，都觉得差不多。

工作这么多年，也就用过CPWG一次，用之前，还小心翼翼的，生怕一个闪失，把性能给搞坏了。而且，CPWG线和地联系的这么紧密，想割割铜皮，贴贴铜皮，都不知道往哪贴。就怕没弄好，板子变成板砖一块。幸好，结果还好。

那到底CPWG和MS有什么区别么?

先来看看他俩的场分布。

可以看到：

微带线的场主要集中在信号线和地平面之间；CPWG的场主要分为两部分，一部分集中在同层的G-S-G之间，另一部分集中在信号线和地平面之间。CPWG信号线与地平面之间的场密度要比微带线低。

拉大CPWG同层的地与信号线的间距，使得地对场的影响减小，当基本无影响时，CPWG就变成了微带线。这篇文章就是基于这，来计算微带线与两边地的间距的。

那微带线和共面波导到底怎么选？

微带线相比CPWG，受加工影响较小

比如说加工过程中的镀金厚度:

因为微带线的场主要集中在信号线与地之间,所以微带线性能受镀金厚度的影响很小;

但是对CPWG却有很明显的影响.厚的铜厚,增加了G-S-G之间的场，所以对有效介电常数和损耗都有明显的影响。

微带线的场主要集中在信号线与地平面之间，所以相对于CPWG而言，微带线性能更受铜的表面粗糙度的影响

在微波频率(1G~30G)下，微带线的损耗低于CPWG

在毫米波频率下(30G~300G)，微带线的辐射损耗大于CPWG；微带线的色散效益比较严重，带宽比CPWG窄。

微带线的色散效应，使得微带线的相速、特性阻抗、有效介电常数和频率相关。当然，你只关注窄带信号时，这个也不是问题。但是如果你的系统是个宽带系统，你稍稍考虑一下了，毕竟不同频率的信号在同一微带线上跑的不一样快，也是一件不太爽的事情。

参考文献：

[1] MicrowavePCB Structure Considerations: Microstrip vs. Grounded Coplanar Waveguide

[2] https://www.microwaves101.com/encyclopedias/dispersion#:~:text=In%20quasi-TEM%20media%20such%20as%20microstrip%2C%20dispersion%20is,and%20can%20often%20be%20ignored.%20What%27s%20TEM%20mean%3F