圖4 電路的波長與雜散模

GCPW也是毫米波頻段常用的傳輸線技術，具有較小的輻射損耗，其輻射損耗及電路總損耗也具有與微帶線相類似的特性。電路的總損耗由于頻率的升高而變大，特別是在毫米波頻段電路損耗值的大小對于電路性能尤為重要。選用較薄的電路材料可以降低微帶傳輸線在毫米波頻段應用中的寄生雜散模和輻射損耗。較低的介質損耗材料，較光滑的材料銅箔可降低電路總的損耗值，進一步優化電路在毫米波頻段下的性能。高介電常數會減小電路線寬，降低雜散模式的產生，但更窄的線寬使加工難度增加、一致性降低，容易增大批次間的波動。

3.信號饋入的優化

毫米波頻段傳輸線的良好線路設計和選材可使電路的性能得到優化，但要實現更好的性能，傳輸線的信號饋入設計也是非常重要的一個方面。信號饋入設計屬于電路匹配設計的范疇，良好的饋入設計可使信號能量無損耗和無反射的流入電路中，進一步提升的電路性能。

3.1 微帶線的信號饋入

微帶線和GCPW的信號導體均在電路表層，它們的信號饋入示意圖如圖5所示。當連接器的中心導體PIN與信號導體完全連接時，增加了信號饋入點出的電容性。由傳輸線理論可以知道，微帶線的特性阻抗與電路的感抗成正相關，與容抗呈反相關。電路中電容性的增加會使線路的阻抗降低，而電容性的減小（電感性增加）會使線路的阻抗增加。當饋入點處呈現較大的電容性時，可以通過減小饋入點處線路面積來減小電容，使其滿足50Ω的完全匹配；同樣，當饋入點處呈現電感時，通過增大饋入點處的面積來增大電容。梯形線或漸變線是常用的增大或減小電容的方式，GCPW的信號饋入也可以相同方式優化。

圖5 微帶線/GCPW信號饋入示意圖

選取了Rogers的熱固性材料為例，制作電路進行性能對比的實驗，如圖6所示。左圖是沒有進行優化之前的電路，其饋入點處阻抗遠大于50Ω，呈現較大的電感性而處于失配狀態；此時電路的帶寬窄，回波損耗在6.8GHz處已達到-15dB；電路的插入損耗值也從6.8GHz開始出現較大的波動。而右圖是采用漸變線進行優化后的電路，其饋入點處的阻抗基本與50Ω相接近。此時電路的帶寬拓展至30GHz附近，而且其插入損耗也基本保持穩定。因此正確處理電路饋入點電感性或電容性的設計，可以使微帶電路的性能得到了優化。

圖6 微帶線信號饋入優化對比

3.2 GCPW的優化設計

GCPW的信號饋入的優化設計與微帶線基本相同。但由于GCPW的結構與微帶線結構不同，GCPW兩側地平面過孔位置對其性能也存在顯著影響。選取Rogers的RO4350BTM材料設計不同GCPW傳輸線，如圖7所示。電路均采用相同的信號饋入設計，不同之處在于接地過孔的位置與間隔。從實際電路的測試看到，三個不同電路饋入點阻抗測試基本一致，具有較好的饋入點設計。可以看到#3電路具有很好的插入損耗特性和回波特性，電路帶寬能夠達到40GHz以上。而對于#1號電路，由于接地過孔位置與線路相隔較遠，延長了信號回路路徑，使在信號回路中產生了寄生的電感或電容，從而導致性能惡化，電路帶寬只有約30GHz。而#2號電路的接地過孔位置相同，但減少了過孔的數量，導致兩個相鄰過孔之間并沒有形成良好的電壁而產生強反射；#2號電路的回波損耗和插入損耗帶寬僅有約13GHz。因此GCPW的接地過孔設計也是影響其性能的關鍵因素。通常，過孔的位置應盡量靠近線路，過孔的間距不得大于最高工作頻率的1/4波長。