Leitungstheorie/Geschwindigkeit

Bei Kupfer UNGEFÄHR 0,67 * c wobei c die Lichtgeschwindigkeit von ca. 
300.000 km/s ist.

Das Epsilon von Epoxidmaterial liegt irgendwo zwischen 4 und 5, das von 
Luft ist 1. 1/die Wurzel aus der Mischung von beidem kommt dann in die 
Gegend von 0,67.

Hochfrequenzi schrieb:
> In welcher Großenordnung liegt die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit bei
> einer "ganz normalen" Platine?

Es gibt längst Werte für Schallausbreitung
in den verschiedenen Kunststoffen bekannt.
und in Zinn, Silber, ggf noch Blei. Das Kupfer der Leiterbahnen spielt 
da bestimmt auch noch eine Rolle. Diese ganze Stoff"mischung" dürfte 
dann aber einen Zwischenwert aus allen ergeben

Man müsste also eine eigene Messreihe aufnehmen.

dazu schlägt man die Platine an einer Seite an und misst,
wann genau der Schall am anderen Ende ankommt.
am wenigsten Latenz dürfte da ein Piezoelement haben,
dass man an die Mess-Stelle aufklebt.
Am Ort des Anschlags klebt man auch ein Piezoelement auf
und schlägt dann auf diesen die Platine an.

Ohne es genau zu wissen würde ich die Grössenordnung
ganz grob in ca 2500m pro Sekunde schätzen

zum Vergleich:
PVC ist mit 2250m/sek angegeben

https://de.wikipedia.org/wiki/Schallgeschwindigkeit#Schallgeschwindigkeit_ausgew%C3%A4hlter_Festk%C3%B6rper_bei_20_%C2%B0C

Hallo Hochfrequenzi,

zu diesem Thema strapazieren die Experten immer das Originalpapier von 
Hammerstad und Jensen. Du kannst aber auch einmal hier in die 
Formelsammlung auf Seite 8 sehen.

http://www.siart.de/lehre/hf-formeln.pdf

Die Literatur ist mir eben mittels Google zugeflogen.

Alles hängt aber von allem ab! Hast Du Microstrip, Stripline oder 
vielleicht Finline?

Egal probiere die Formel für Microstrip. Eps von FR4 ist ungefähr 4.3, 
Dicke vielleicht 1.57mm, f könnte 2.45GHz sein und mit w=1.5mm hast Du 
schon einmal eine Basis zum Iterieren und Suchen.

Viel Erfolg!

Ach gab es da nicht Puff von der UCLA, oder vielleicht kann sogar Spice 
so etwas beantworten.

Bernd

justme schrieb:
> Hochfrequenzi schrieb:
>> In welcher Großenordnung liegt die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit bei
>> einer "ganz normalen" Platine?
>
> Das hängt von der Art der Wellen und evtl. auch noch von der Frequenz
> ab.

Meh, wie viele Arten von Wellen gibt es denn, die sich in so einer 
Platine ausbreiten, die irgendwen interessieren? Ja, Gravitationswellen 
und Schallwellen gehören auch dazu, aber es wird hier in einem 
Elektronikforum doch vermutlich um elektromagnetische Wellen gehen. Für 
die ist 0.67c ein ganz guter Schätzwert, meines Wissens auch weitgehend 
unabhängig von der Frequenz. Viel mehr wird das von der konkreten 
Beschaffenheit deines Dielektrikums abhängen, also was für FR4 das zum 
Beispiel ist.

Wolfgang schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Für die ist 0.67c ein ganz guter Schätzwert, meines Wissens
>> auch weitgehend unabhängig von der Frequenz.
>
> Das kommt auf das Material und die Frequenz an. Sobald du mit der
> Frequenz in die Nähe von Absorptionskanten kommst, hast du Dispersion.

Das Material ist hier wohl FR4, was man halt gängig so unter "ganz 
normale Platine" versteht.
Mir ist bei FR4 keine Absorptionskante irgendwo im gebräuchlichen 
Bereich bekannt. Die Dielektrizitätskonstante scheint zwar durchaus von 
der Frequenz abzuhängen, aber nicht so stark, dass sie diesen Schätzwert 
invalidieren würde.

> Nicht ohne Grund werden im höheren GHz-Bereichen andere Materialien
> verwendet, als für "DC".

Meines Wissens liegt das hauptsächlich am dielektrischen Verlust und an 
der höheren Dielektrizitätskonstante dieser Materialien. Von Problemen 
mit Dispersion im PCB-Design habe zumindest ich noch nie gehört (was 
zugegebenermaßen nicht so wahnsinnig viel heißt).