电路设计技巧

电流之船:微带线和带状线传输线权衡

在弗·司各特·菲茨杰拉德(F. Scott Fitzgerald)的《了不起的盖茨比》一书中,叙述者尼克·卡拉韦在渗透臭名昭着的精英社交圈子之间撕裂,他在邻居杰伊·盖茨比在纽约长岛的臭名昭着的豪宅派对上,在金融事业上建立自己的东海岸。通过它的背景 – 咆哮的二十年代,fla,,禁止 – 可以很容易地理解《了不起的盖茨比》 – 任何角色都不能公平地把它们全部作为通用的“参加聚会的人”来减少。这个现代的经典小说充满了权衡:保持道德或赚钱,自尊或爱,甚至是朋友或事业。

虽然生活当然可以充满这样的权衡,但在衡量PCB设计选择的利弊时,您不一定要冒这一切风险。在PCB设计中有几个复杂的权衡和约束条件,而且您的布局选择通常围绕着客户的需求和电路板的特定需求。但是,通过任何选择,了解上下文并能够准确衡量每个选项的收益和损失,将使您设计更加智能。这就是为什么查看微带线和带状线,因为它们与线路损耗,阻抗以及自我屏蔽的优点可以成为您老式运动的时间,金钱和节能。

区分传输线权衡的微带线和带状线

微带线和带状线具有鲜明的特点,所以理解差异可以帮助您决定最佳选择。尽管两种传输线技术都可以用于信号接口和无源元件,但了解每种结构的优缺点是至关重要的。如果您的担心是信号隔离,带状线由于具有自我屏蔽功能而占有很大优势;另一方面,如果线路损耗和可控阻抗是您的优先选择,则微带线就是解决方案。

带状线:带状线是三导体结构,其中有源传输线夹在两个接地层之间。由于其结构的原因,导体的宽度比类似阻抗的微带宽度窄,对于相同的电介质厚度,要求更严格的制造和介电常数容差。

微带线:微带线由接地平面上方的顶部导体组成,由介电层隔开。微带可以在一个非常简单的双层板上实例化。如果您正在设计低成本,敏感的应用,微带线由于其更简单的板结构而具有优势 – 带状线需要多层板。

考虑到这些基本的定义,更容易理解它们在相似的传输线参数中如何直接相互比较。

了解带状线或微带传输线是否最适合您的电路板设计可以节省您的时间和精力。

带状线与微带线传输线参数的比较

对比类别对于理解我们的立场很重要。例如,在“伟大的盖茨比”中,东方的蛋是为了代表旧的社会精英,而西方的蛋是为了代表最近进入他们的钱,并在社会上新成立的人。尽管整个小说之间的区域划分并不完全清楚,但带状线相对于微带传输参数的能力可以很容易地确定。以下是一些显着的因素:

信号隔离/串扰:Stripline的自我屏蔽限制了电路板的领域。但是,由于其电磁波的均匀介质,这种限制对于如何防止电磁干扰(EMI)耦合到传输线中也是一个福音。这一特性为易受串扰影响的应用提供了更好的解决方案。此外,带状线将不易受到外部干扰,并且将限制带状线所携带信号的寄生辐射。

线路损耗和受控阻抗:阻抗在信号质量中起着重要的作用,但也有其他因素影响信号质量。如果要避免信号质量失真,则介质厚度,走线宽度,介电常数以及较小程度的铜厚度都是需要考虑的重要参数。电介质厚度是指电路板上绝缘层的厚度。尽管微带迹线位于外层,而带状线是电路板的内层,但是通过减小电介质厚度可以降低阻抗。对于给定的电介质厚度和最小线宽,微带的阻抗将会更高。微带电路与带状线相比具有一些优点,因为顶侧电介质是空气,其具有尽可能低的线路损耗。来自微带或带状线的性能将受到介质基片的线损特性的限制。如果电介质较低,阻抗将会增加。最后,走线宽度对阻抗起作用:宽走线的阻抗较低。但是,您需要警惕过度拥挤跟踪路由。

剩下的唯一的事情就是确切地知道什么会影响输电线路的全部损失,这样就可以尽可能地避免设计上的损失(Jay Gatsby肯定希望他可以计划的先发制人的行动)。

所以我们奋力对抗传输线损失

传输线的总损耗包括介质损耗,辐射损耗,泄漏损耗和导体的总和。辐射损耗是从传输线辐射出来的能量,这取决于介电常数和频率。

辐射损耗是从传输线辐射出来的能量,这取决于介电常数和频率。具有较高介电常数的衬底将具有较小的辐射损失。虽然在低频应用中导体损耗占主导地位,但在较高的工作频率下介质损耗是最大的影响因素。

给定相同的电路板约束条件,与带状线相比,微带电路的损耗更少,同一电路板厚度和最小线宽允许更高的受控阻抗。了解总体传输线路损耗可能有点复杂,我总是鼓励进一步的研究,以充分理解你的工作。

不要让传输线路损失的知识缺乏,给您带来不必要的挫折。

就像参加充满颓废和浪费的派对的选择一样,或者继续为你的个人目标而努力,使用微带线或带状线传输线的选择需要适当的评估和理解一些影响因素。 独立于您选择的微带线或带状线,可以使用不同的材料来帮助您获得最佳性能。

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