Hallo,
eine Frage bzgl der Berechnung von Wellenimpedanzen von Leiterbahnen.
Die Bilddarstellungen gängiger Layoutprogramme sowie die Darstellungen
der zugehörigen Berechnungstools verlangen meistens die Angabe, welches
Basismaterial, welche Dicke und welche Kupferdicke genutzt wird.
Die eigentliche Leiterbahnbereite ist dann entweder das Resultat aus
einer Wellenimpedanz-Vorgabe, oder aber die Wellenimpedanz folgt aus
einer gegebenen Leiterbahnbreite, je nachdem, nach welchem Parameter die
Formel aufgelöst wird...
Was ich mich dabei immer frage:
Hat die Umgebung "neben" der Leiterbahn keinerlei Einfluss auf die
Wellenimpedanz?
Nicht selten ist doch neben der Leiterbahn eine weitere GND-Fläche
vorhanden, so dass die Leiterbahn nicht nur über der Bottom-GND-Plane
verlegt ist (im Abstand der Leiterkartendicke) sondern auch noch rechts
und links ebenfalls GND sieht (im Abstand von z.B. 8 mil)
Haben die Dinge neben der Leiterbahn einfach keinen Einfluss, da die
Kupferdicken von zumeist 35um zuwenig "Angrffsfläche" bieten, um dort
große Koppelkapazitäten zur seitlichen Umgebung der Leiterbahn zu
ermöglichen?
mfg
Doch sie haben Einfluss, deshalb kann man in gängigen Simulatoren
auswählen, ob es sich um Microstrip, Stripline oder Coplanar Waveguide
handelt. Oder man verwendet EM-Simulatoren (Momentum oder HFSS)
Gruß
aah, ok.
Ich habe diese Begriffe schon so oft in unterschiedlichem Kontext
gehört. Meistens werden sie durcheinander gewürfelt.
Daher:
Welches ist die Microstrip-Line
Welches ist die Stripline
Welches die Coplanar
und da der Übergang wohl fliessend ist, ab welchen Abständen zueinander
kann eine klare Trennung erfolgen?
Naja ganz ehrlich, wenn man nach diesen Begriffen sucht, findet man sehr
schöne Erklärung und Abbildungen bei Wiki etc.
Der Übergang ist nicht fließend, da es unterschiedliche Feldverteilungen
sind. Es gibt Mischformen z.B. CPWG (Coplanar Waveguide mit
Rückseitenmetallisierung). Die Grundtypen sind jedoch immer
eigenständige Typen!
...also bei dem von mir geutzten Altium-Designer kann ich zwischen
Microstrip und Stripline unterscheiden.
Die Microstrip scheint nur die GND-Objekte und Dielektrika unter der
Leitung zu berücksichtigen.
Die Stripline hingegen scheint zwischen zwei GMD-Flächen eingebettet zu
sein.
Mein Fall wäre eigentlich die Microstrip-Leitung, wo aber auf der
Oberseite neben der Leitung ebenfalls GND liegt...
Ich kann aber in den beiden Fällen, die Altium zu kennen schein, nicht
erkennen, wie Leiterbahnen, bzw. GND-Flächen "neben" meiner Leiterbahn
Einfluss auf meine Impedanz ausüben.
...also bei dem von mir geutzten Altium-Designer kann ich zwischen
Microstrip und Stripline unterscheiden.
Die Microstrip scheint nur die GND-Objekte und Dielektrika unter der
Leitung zu berücksichtigen.
Die Stripline hingegen scheint zwischen zwei GMD-Flächen eingebettet zu
sein.
Mein Fall wäre eigentlich die Microstrip-Leitung, wo aber auf der
Oberseite neben der Leitung ebenfalls GND liegt...
Ich kann aber in den beiden Fällen, die Altium zu kennen schein, nicht
erkennen, wie Leiterbahnen, bzw. GND-Flächen "neben" meiner Leiterbahn
Einfluss auf meine Impedanz ausüben.
Jetzt verstehe ich worauf die hinaus willst. Also Stripline wären
Leitungen innerhalb des Boards.
Wenn die GND-Plane sehr nahe an der Microstrip ist, hast du halt den
Sonderfall der CPWG (s.o.). Welche Frequenzen und wie groß ist der
Abstand zwischen GND und Leitung?
Laut Wiki besitzt der Coplanar Waveguide ausschließelich Masseflächen in
deresleben Ebene der Leitungen.
Was ich habe, ist also ein Zusammenspiel aus der Microstripline und dem
Coplanar Waveguide.
Scheinbar kennt zumindest Altium-Designer dafür keine Formel...
Der Leiterbahnabstand ist bisher 10 mil, also 0,254mm.
Die Materialdicke ist 1,5mm.
Kupferdicke 35um.
Zweilagig.
Frequenz 868 MHz.
Wie gesagt, es handelt sich dann um eine Coplanar Waveguide mit
Backplane. Kurzform ist CPWG.
Es fehlt noch der Abstand der oberen Masse zur Transmission-Line.
10mil ist sehr hochomhig so um 150Ohm. Mit Verkleinerung des Abstandes
sinkt die Impedanz.
...aber passt das nicht, wenn auf der Unterseite auch noch die Backplane
liegt?
Die 150 Ohn sind doch der Wert, den du nur für die Impedanz zu den
benachbarten Leitungen annimmst.
Die Wellenimpedanzen zusammen ergeben ja dann parallel geschaltet einen
Wert näher an den von mir erwünschten 50 Ohm...
Wave schrieb:> ...aber passt das nicht, wenn auf der Unterseite auch noch die Backplane> liegt?> Die 150 Ohn sind doch der Wert, den du nur für die Impedanz zu den> benachbarten Leitungen annimmst.>> Die Wellenimpedanzen zusammen ergeben ja dann parallel geschaltet einen> Wert näher an den von mir erwünschten 50 Ohm...
Es wäre hilfreich wenn Du kurz das Layout darstellt. Oder Appcad
benutzt.
Eine eigene Frage?
Dieser Thread ist über 13 Jahre alt.
Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.
