圖2中，εr表示介質基片的有效介電常數，H表示介質基片的厚度，T表示導體薄膜的厚度。微帶線為開放式雙導體微波傳輸線，傳輸的主模是橫電磁TEM（Transverse Electric and Magnetic）波。在微帶傳輸線中，導體與接地板之間填充有介質基片，而其余部分為空氣，導體周圍的填充介質分別由媒質A（基片）和媒質B（空氣）兩種媒質組成。

任何模式的電磁場除了應滿足介質與理想導體的邊界條件外，還應滿足介質與空氣交界面的邊界條件。單獨的TEM模式不能滿足微帶線邊界條件的要求，因此，在微帶傳輸線中傳輸的電磁波的模式含有橫電TE（Transverse Electric）模和橫磁TM（Transverse Magnetic）模。

一般而言，基片的介電常數大于空氣的介電常數，因此電場強度E在基片中的分布比較大，而且基片相對于外部空氣媒質而言較薄，磁場強度H在基片中的分布也大于在空氣媒質中的分布，所以從電磁場的分布角度看，微帶傳輸線中傳輸的電磁波可以近似認為TEM模，或者說，在微帶傳輸線中傳輸的電磁波為準TEM模。微帶中的能量大部分集中在中心導體下面的介質基片中進行傳播。

2.2、微帶傳輸線的特征參數

微帶線的特性阻抗和有效介電常數是設計微帶諧振器、濾波器、天線等微波無源器件時需要首先確定的參數。

當微帶線傳輸TEM波時，其特性阻抗可表示為
（18）

其中L₁、C₁分別為微帶線單位長度的分布電感和分布電容，C₀是空氣全填充時單位長度分布電容。

求解C₀和C₁的問題是一個靜態場的問題，其求解方法較多，常用的有保角變換法，譜域法，有限差分法和積分方程法。

惠勒給出了Z₀的近似計算公式：
當時

（19）

當時

（20）

哈梅斯泰德給出的近似計算公式具有較高的精確度，并且對寬帶和窄帶均適應，Pucel也給出了近似計算公式。

2.3、微帶傳輸線的損耗

微帶傳輸線損耗是在設計微波濾波器、雙工器、諧振器等微波無源器件時需要特別考慮的問題。

從圖2中可以看出，微帶傳輸線是半開放式結構。微帶傳輸線的損耗包括導體損耗、介質損耗、輻射損耗等。微帶傳輸線是半開放式結構，輻射損耗是微帶線向外輻射電磁波引起的能量衰減。

除硅和砷化鎵等半導體基片外，大多數微帶線上的導體損耗遠大于介質損耗，在實際應用中，介質損耗一般可以忽略。

諧振器的無載品質因數Q_u是一個反映諧振器本身能耗情況以及選頻特性的重要參量。一般情況下，諧振器的Q_u值越大，該諧振器的能耗越小，其頻率選擇性也越好。顯然，利用MgB2超導薄膜制成的高Q_u微帶諧振器設計的帶通濾波器可以有效降低通帶損耗，同時通過增加諧振器的階數可以提高微帶濾波器的選頻特性。

2.4、微帶諧振器

在本論文中主要用到的是矩形微帶諧振器，如圖3所示。

圖3 矩形微帶諧振器修正模型

圖3中l_c是矩形諧振器的線長，W_c是矩形諧振器的線寬，h是矩形諧振器的介質層厚度，εr是矩形諧振腔等效相對介電常數。

兩端開路的矩形微帶線，通過適當的激勵可以在導帶和接地板之間產生電磁振蕩，形成矩形諧振腔。上下導體片看作理想電壁，諧振器四周看成理想磁壁。實際上，有部分電磁能量向外泄漏，腔內電磁場在各個方向上呈駐波分布，諧振器的縱向長度l必定是半波長的整數倍。

濾波器的中心頻率以及微帶線有效介電常數可以確定諧振器的諧振波長，通常用于制作微帶濾波器的傳輸線長度為λ/2或λ/4，但是由于λ/4傳輸線需要在超導薄膜和基片上通孔以進行接地，一方面會引入很大的過孔損耗，另一方面在微帶線上難以加工，所以在超導濾波器的設計中經常采用λ/2的傳輸線。