Mikroliuskalinja

Mikroliuskajohto on epäsymmetrinen liuskajohtosiirtolinja , joka on tarkoitettu sähkömagneettisten aaltojen siirtämiseen ilmassa tai pääsääntöisesti dielektrisessä väliaineessa kahta tai useampaa johdinta pitkin ohuiden nauhojen ja levyjen muodossa.

Viivoja kutsutaan mikroliuskaksi, koska substraatin korkean permittiivisyyden seurauksena sen paksuus ja nauhan poikittaismitat ovat paljon pienempiä kuin aallonpituus vapaassa tilassa.

Kvasi-TEM-aalto etenee mikroliuskalinjassa ja sähkökenttäviivat kulkevat paitsi dielektrissä myös sen ulkopuolella.

Mikroliuskalinjan ja siihen perustuvien erilaisten laitteiden tärkein etu on mahdollisuus automatisoida tuotanto piirilevyjen , hybridi- ja filmiintegroitujen piirien valmistusteknologioilla . Suurin haitta, joka rajoittaa sovellusta, on mahdollisuus käyttää vain pienillä ja keskisuurilla tehotasoilla mikroaaltovärähtelyjä .

Perusparametrit

Wave vedä

Z_{\text{Bf))

on aaltoimpedanssi ottaen huomioon taajuusdispersion [1]

{\displaystyle Z_{\text{Bf}}=Z_{\text{Bs}}-{\frac {Z_{\text{Bs}}-Z_{\text{B}}}{1+G(f/ f_{\teksti{p)))^{2))))

missä

Z_{\text{Bs))

- symmetrisen nauhaviivan aaltoimpedanssi leveydellä ja korkeudella ;

w

2h

f_{\text{p}}=0,3976Z_{\text{B}}/h

, GHz;

h

- alustan korkeus; f on GHz ja h on mm;

G=\left({\frac {Z_{\text{B}}-5}{60}}\right)^{1/2}+0{,}004Z_{\text{B}}

Z_{\text{B}}

- aallonvastus ilman dispersiota;

Z_{\text{B}}

, suunnilleen 2 % [2] tarkkuudella , voidaan määrittää kaavalla [3] [4] [5]

Z_{\text{B}}=\,\!{\begin{cases}{\frac {B_{\text{k}}}{2\pi }}\ln \left({\frac { 8h}{w_{\text{eff)))+0,25{\frac {w_{\text{eff}}}{h}}\right),{\frac {w_{\text{eff}} }{ h}}\leq 1\\B_{\text{k}}\left({\frac {w_{\text{eff}}}{h}}+1{,}393+0{,}667 \ln \left({\frac {w_{\text{eff}}}{h}}+1{,}444\right)\right)^{-1},{\frac {w_{\text{eff}} ))}{h}}\geq 1\end{cases}},B_{\text{k}}={\frac {z_{0}}{\sqrt {\varepsilon _{ref(t,f)} }}}

missä

\varepsilon _{reff}=\varepsilon _{r}-{\frac {\varepsilon _{r}-\varepsilon _{reft}}{1+G(f/f_{\text{p)) )^{2}}}

on tehollinen permittiivisyys ottaen huomioon taajuusdispersion [6] missä

f

, , katso yllä

f_{p}

G

{\displaystyle \varepsilon _{reft))

— tehollinen permittiivisyys, kun otetaan huomioon johtimen paksuus [5]

\varepsilon _{reft}=\,\!{\begin{cases}\varepsilon _{ref},{\frac {t}{h}}\leq 0,005\\\varepsilon _{ref}-{ \frac {(\varepsilon _{r}-1)t/h}{4,6{\sqrt {w/h)))),{\frac {t}{h))>0,005\end{cases} }

\varepsilon _{ref}

on tehollinen permittiivisyys.

\varepsilon _{ref}=\,\!{\begin{cases}{\frac {\varepsilon _{r}+1}{2))+{\frac {\varepsilon _{r}-1 }{2}}\left(1+{\frac {12h}{w}}\right)^{-1/2},{\frac {w}{h}}\geq 1\\{\frac { \varepsilon _{r}+1}{2}}+{\frac {\varepsilon _{r}-1}{2}}\left(\left(1+{\frac {12h}{w}}\ oikea)^{-1/2}+0.041\left(1-{\frac {w}{h}}\right)^{2}\right),{\frac {w}{h}}<1\ lopeta{tapaukset}}

\varepsilon _{r}

on alustamateriaalin permittiivisyys

z_{{0}}

on ominaista alipaineresistanssi [7]

w_{\text{eff))

— tehollinen johtimen leveys [5]

w_{\text{eff}}=\,\!{\begin{cases}w,(\Delta w=0),{\frac {t}{h}}\leq 0{,}005\ \w+\Delta w,{\frac {t}{h}}>0{,}005\end{cases}},{\frac {w_{\text{eff}}}{h}}={\frac {w}{h}}+{\frac {\Delta w}{h}}

{\frac {\Delta w}{h}}=\,\!{\begin{cases}A_{\text{k}}\left(1+\ln {\frac {4\pi w} {t}}\oikea),{\frac {w}{h}}<{\frac {1}{2\pi }}\\A_{\text{k}}\left(1+\ln {\ frac {2h}{t}}\right),{\frac {w}{h}}\geq {\frac {1}{2\pi }}\end{cases}},A_{\text{k} }={\frac {1,25t}{\pi h}}

missä on johtimen leveys;

w

t

- nauhan paksuus;

Vaimennuskerroin pituusyksikköä kohti (vaimennus pituusyksikköä kohti)

dB/m

{\displaystyle \alpha =\alpha _{\partial }+\alpha _{\pi {\text{p))))

missä

${\displaystyle \alpha _{\osittainen ))$ — häviöt dielektrissä [8]

{\displaystyle \alpha _{\partial }={\frac {27,3\varepsilon _{r}}{(\varepsilon _{r}-1))){\frac {(\varepsilon _{reff}- 1)}{\sqrt {\varepsilon _{reff)))){\frac {\operaattorinimi {tg} \delta }{\lambda _{0))))

missä

\operaattorinimi {tg} \delta

on eristeen häviötangentti ;

{\displaystyle \lambda _{0))

on aallonpituus vapaassa tilassa;

${\displaystyle \alpha _{\pi {\text{p))))$ - häviöitä johtimessa

Muistiinpanot

↑ Bianco, B., et ai., "Frequency Depence of Microstrip Parameters", Alta Frequenza , voi. 43, 1974, s. 413-416
↑ , alueella , kaavojen tarkkuus on 1 % $Z_{\text{B}}$ $0{,}05<w/h<20$ $\varepsilon _{r}<16$ On olemassa suljetun muotoisia lausekkeita (mikä tahansa ), mutta ne tarjoavat hieman vähemmän tarkkuutta, esimerkiksi: $w/h$ H.A. Wheeler, "Transmission-line properties of a strip on dielektric sheet on a plane", IEEE Tran. Mikroaaltoteoria Tech. , voi. MTT-25, s. 631-647, elokuu 1977. (katso Microstrip. Characteristic Impedance )
↑ HA Wheeler, "Rinnakkaisleveiden nauhojen siirtolinjan ominaisuudet konformikartoituksen approksimaatiolla", IEEE Trans. Mikroaaltoteoria Tech. , voi. MTT-12, s. 280-289, toukokuu 1964.
↑ HA Wheeler, "Diselektrisellä levyllä erotettujen rinnakkaisten nauhojen siirtolinjan ominaisuudet", IEEE Tran. Mikroaaltoteoria Tech. , voi. MTT-13, s. 172-185, maaliskuu 1965.
↑ 1 2 3 Bahl, IJ ja Ramesh Garg, "Simple and Accurate Formulas for Microstrip with Finite Strip Thickness", Proc. IEEE , voi. 65, marraskuu 1977. s. 1611-1612
↑ Edwards, TC ja RPOwens, "2-18 GHz Dispersion Measurements on 10-100 Ohm Microstrip Line on Saphire", IEEE Trans. Mikroaaltoteoria Tech. ,vol. MTT-24, elokuu 1976. s. 506-513
↑ tyhjiön
ominaisvastus (aalto) tai vapaan tilan vastus , $z_{0}={\sqrt {\frac {\mu _{0}}{\varepsilon _{0}}}}=\mu _{0}c={\frac {1}{\varepsilon _{0}c}}$ missä ${\displaystyle \mu _{0))$ - magneettivakio (tyhjiön magneettinen läpäisevyys) $\varepsilon _{0}$ - sähkövakio (tyhjiön permittiivisyys) $c$ on valon nopeus tyhjiössä
- katso Fyysiset perusvakiot
↑ Pucel, RA "tappiot Microsrtipissä", IEEE Trans. Mikroaaltoteoria Tech. , voi. MTT-16, 1968, s. 342-350, korjaus s. 1064

Linkit

Microstrip-analyysi/synteesilaskin