Hallo, ich such schon länger nach einer Formel, mit der ich die Induktivität von Mikrostreifen auf einer Platine berechnen kann. Gefunden habe ich zwar schon eine : https://www.allaboutcircuits.com/tools/microstrip-inductance-calculator/ , jedoch brauche ich eine anständige Quelle. Habe Bücher und das Internet durchforstet, jedoch nichts gefunden. Hat jemand zufällig eine Quelle parat :)?
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Eigentlich sollte eine Microstrip wie ein Koaxkabel einen konstanten Wellenwiderstand haben, also ein konstantes Verhältnis von Längsinduktivität zu Querkapazität. Wer nur die Längsinduktivität betrachtet vernachlässigt die Kapazität. Das kann man bei schmalen Microstrip, also großem Wellenwiderstand anscheinend machen. Aber weit über 100 Ohm kommt man mechanisch nicht.
AppCad kann das und noch vieles mehr und ist für "Umme" Das Prog ist von Agilent und recht umfangreich. Es gibt auch Online Rechner für Mikrostrip-Berechnungen.
Ich brauche jedoch die Formel mit einer Quelle für meine Seminararbeit.
Selbst herleiten von Formeln ist wohl im heutigen Bildungsweg nicht mehr vorgesehen?
Nein, die Selbstinduktivitaet kann man so nicht herleiten. Das Problem ist die Singularitaet bei Radius = Null. Die ueblichen Tools wie Appcad sind Fits zu Resultaten
Ein "uralter" Artikel aus den UKW-Berichten fällt mir naoch ein, Walter Schumacher hat Mitte der Siebziger aus den Formeln für Microstrips eine vereinfachte Berechnung für die Verwendung als Induktivität hergeleitet. Ich finde leider nirgends mehr ein Inhaltsverzeichnis, fällt das jetzt auch unter Datenschutz?
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Ein Programm zum Berechnen wäre noch Coil32. Dann gibts den hier http://stanford.edu/~boyd//papers/pdf/inductance_expressions.pdf Ansonsten ist es auch immer eine gute Idee, das gewünschte beim IEEE Explorer einzugeben. Ah ja, dann gibt es noch: Inder Bahl, Lumped Elements for RF and Microwave Circuits Artech House ISBN 1-58053-309-4 (ein ganzes Buch nur über solche Themen!) sowie J.S. Hong, M.J. Lancaster Wiley ISBN 0-471-38877-7 musst halt statt eines PDFs ein Buch lesen ;-)
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Er sucht eine Formelherleitung, kein Programm. Ich habe den Text gefunden: UKW-Berichte 2/1971 S.91-100, Konrad Hupfer DJ1EE, Streifenleitungen im VHF- und UHF-Gebiet. Konrad war Entwickler bei Rohde & Schwarz, seine Veröffentlichungen drehen sich meistens um Transistor-Sendeeendstufen. "Man wählt für den Aufbau von Induktivitäten in Streifenleitungen zweckmäßigerweise einen Wellenwiderstand von etwa 120 Ohm. Der Wert von C wird dadurch vernachlässigbar klein..." Für entsprechende Kondensatoren schlägt er etwa 10 Ohm Wellenwiderstand vor. In den folgenden Heften 4/71 und 1/72 standen noch die von mir oben genannten Artikel von Walter Schumacher DJ9XL "Dimensionierung von Streifenleitungen in "Microstrip"-Technik".
Christoph db1uq K. schrieb: > Er sucht eine Formelherleitung, kein Programm War schon klar. Wieso gleich so pampig? wenn man nach Coil32 gurgelt, findet man recht schnell die Website zu dem Programm - wo unter 'Help' irgendwo eine Literaturliste ist, der die Formeln und deren Herleitung zu entnehmen ist.
Es sollte nicht pampig klingen. Oben wurde schon HP-Appcad erwähnt, das hätte ich auch als erstes genannt, wenn es um eine Berechnung ginge. Das Problem ist vermutlich, dass eine anständige HF-Leitung einen reellen Wellenwiderstand hat, eine echte Induktivität dagegen einen reinen Blindwiderstand, und das möglichst über einen großen Frequenzbereich. Schmalbandig geht eher was. Es kann immer nur eine Näherung sein, deshalb tut man sich mit Formeln schwer. Solche Näherungen musste man zur Zeit der Rechenschieber nehmen, heute hätte man gern exakte Software, die schon das richtige Ergebnis ausspuckt, dass man sofort eine Platine herstellen kann.
Ja, das AppCAD ist ziemlich cool. Txline von AWR ist auch brauchbar, ist sogar kostenlos und man muss es nicht mal installieren. Der Nachteil von beiden ist, dass, soweit ich mich erinnere, nicht offengelegt ist, wie die Berechnung funktioniert, was ja aber der TO will. Christoph db1uq K. schrieb: > die schon das richtige Ergebnis ausspuckt, dass man sofort eine Platine > herstellen kann. Naja ich finde, solche Berechnungsformeln haben immer noch ihre Daseinsberechtigung. Man kann mit wenig Aufwand sofort einen Startwert finden, der zumindest von der Hausnummer her in der Nähe liegt. Von dort aus kann man dann immer noch weiter optimieren. Ich würde niemals einer solchen Berechnungssoftware so sehr vertrauen, dass ich da ohne vorherige Simulation sofort Platinen machen würde - selbst AppCad hat ja nur diese Näherungsformeln drin, die zwar sehr gut sein mögen, aber besser ist, man prüft nach, ob es im konkreten Fall auch noch funktioniert.
Jakob schrieb: > Ich such schon länger nach einer Formel, mit der ich die Induktivität > von Mikrostreifen auf einer Platine berechnen kann. > Gefunden habe ich zwar schon eine : > https://www.allaboutcircuits.com/tools/microstrip-inductance-calculator/ > jedoch brauche ich eine anständige Quelle. Quellen: 1. Gupta/Garg/Bahl/Bhartia (1996): Microstrip Lines and Slotlines (2nd Ed.), ARTECH, S.127ff 2. Bahl/Bhartia (2003): Microwave Solid State Circuit Design (2nd Ed.), WiLEY, S.57ff
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Jakob schrieb: > , jedoch brauche ich eine anständige Quelle. Habe Bücher und das > Internet durchforstet, Die "Verdächtigen" Bücher hierzu wären: -- Pozar Microwave Engineering -- Meinke Gundlach Taschenbuch der Hochfrequnztechnik -- Zinke Brunswig Lehrbuch der Hochfrequenztechnik Die Ableitungen sind alle schrecklich kompliziert, in letzterer Quelle fand ich den Hinweis warum kompliziert und wie man sich einer Lösung für Z nähert , ein paar Seiten vorher steht dann noch wie man C' errechnet und daraus kann man dann L' einer Microstripline errechnen. Ob es weiterhilft ?? EMU
Bernd B. schrieb: > welches Buch hast Du hier gezeigt? EMU schrieb: > -- Zinke Brunswig Lehrbuch der Hochfrequenztechnik, S.153 so, wie ich es oben schon schrieb EMU
Vielen Dank für eure Antworten, ich habe mir alle Quellen durchgesehen. Ich habe mich falsch ausgedrückt, ich suche eine Formel die der hier gleicht: https://www.allaboutcircuits.com/tools/microstrip-inductance-calculator/ also ohne die permeabilität etc.
Jakob schrieb: > Ich habe mich falsch ausgedrückt, ich suche eine Formel die der hier > gleicht: hast Du die Textbook empfehlungen durchgelesen?, von dort kommen die Formeln wahrscheinlich her, ansonsten wird das finden von exakt derselben Näherungsformel echt schwer Wie schon oben im Brunswick geschrieben lehnen sich viel Näherungen an den Wheeler an und vielleicht wenn Du echt zitierfähig sein musst dann musst Du ggf. mit einer anderen Näherung und den nötigen Nebenrechnungen leben die Du nachvollziehen kannst (die Wheeler papaer müsste man finden können) EMU
Jakob schrieb: > Ich brauche jedoch die Formel mit einer Quelle für meine Seminararbeit. Hallo Jakob, Dein Betreuer hilft Dir nicht auf die Sprünge? Folgender Vorschlag: spaziere einmal durch Euer Labor zu den Simulationsarbeitsplätzen. Suche die Doku zur Analyse von Schaltungen mithilfe von Software. Da gibt es einige und bei Euch wird sicher auch etwas stehen. Dann schlag nach im Elementekatalog unter Microstrip Inductivity. Hier sollten die Literaturstellen abgedruckt sein, nach denen das Modell in der Simulations-Software verwendet wird. Findest Du keine Literatur/keinen Verweis, dann sende eine e-mail an die Softwarefirma, von denen die Simulationssoftware stammt. 1. Du zeigst, dass Du Dich mit de Sache auseinander gesetzt hast. 2. Du kennst dann auch Software zur Simulation. 3. Du verwendest ein Modell und Referenzen, die Dein Betreuer kennt oder kennen sollte. 4. By the way, Du öffnest Dir einen Kanal zu einem potentiellen späteren Arbeitgeber (psst!) Viel Erfolg! Bernd
Jakob schrieb: >...ich habe mir alle Quellen durchgesehen. Quellen mit den benötigten Formeln stehen weiter oben. Jakob schrieb: > Ich habe mich falsch ausgedrückt, ich suche eine Formel die der hier > gleicht: > https://www.allaboutcircuits.com/tools/microstrip-inductance-calculator/ > also ohne die permeabilität etc. Die Ergebnisse des Online-Tools sind nicht plausibel bzw. schlicht falsch.
Roland0815 schrieb: > Selbst herleiten von Formeln ist wohl im heutigen Bildungsweg nicht mehr > vorgesehen? Das sind eh alles so Ingenieursformeln. Physikalisch machen die idR überhaupt keinen Sinn, und herleiten kann man die sicherlich auch nicht. Sie haben in der praktischen Anwendung ihre unbestreitbare Berechtigung, aber im wissenschaftlichen Kontext ist das alles ziemlich fraglich.
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EMU schrieb: > Wie schon oben im Brunswick geschrieben lehnen sich viel Näherungen an > den Wheeler an Ich nehme an, du beziehst dich auf folgende Veröffentlichung von Harold A. Wheeler: Transmission-line properties of a strip on a dielectric sheet on a plane; MTT 25, Nr. 8 p. 631-647, Aug. 1977. In dieser wie auch in vielen anderen Veröffentlichungen, die Ende der 1970er Jahre erschienen sind, geht es hauptsächlich um Funktionalapproximationen des Wellenwiderstands und der effektiven Permittivität von Mikrostreifenleitungen an numerische Ergebnisse. Für den Entwurf von MSL Strukturen sind doch vor allem diese beiden Parameter interessant. Wer eine MSL als Induktivität oder Kapazität einsetzen wollte, berechnete sich daraus den Induktivitäts - oder Kapazitätsbelag und konnte sofort die Länge des benötigten Leitungsstücks dimmensionieren. So steht es auch in dem Skript, das mir Konrad Hupfer gegeben hat, als ich bei ihm 1985 Werkstudent sein durfte. Die gesuchte Induktivitätsformel ist m. E. eine Näherung an eine Näherung, weshalb ihre Ergebnisse bestenfalls als grobe Schätzung einzustufen sind. Ich würde so etwas nicht verwenden, auch wenn ein online tool dazu verführt. Sven B. schrieb: > Das sind eh alles so Ingenieursformeln. Warum so despektierlich? Ich hab in den letzten 35 Jahren noch nienamd getroffen, der eine MSL analytisch berechnen konnte. Gruß, Isar
Isar58 schrieb: > Die gesuchte Induktivitätsformel ist m. E. eine Näherung an eine > Näherung, weshalb ihre Ergebnisse bestenfalls als grobe Schätzung > einzustufen sind. Ich würde so etwas nicht verwenden, Was würdest Du denn verwenden ? Mir wäre nach den Angaben im Brunswick nichts anderes bekannt ? Und wie Du schon schreibst der eine MSL analytisch berechnen konnte. --> also was tun? EMU
Isar58 schrieb: > Sven B. schrieb: >> Das sind eh alles so Ingenieursformeln. > > Warum so despektierlich? Ich hab in den letzten 35 Jahren noch nienamd > getroffen, der eine MSL analytisch berechnen konnte. Ist ja ok, spricht ja nichts dagegen. Nur, dann für eine wissenschaftliche Arbeit detailliert dem Ursprung nachzujagen (worum es ja in diesem Thread geht) passt irgendwie nicht. > Was würdest Du denn verwenden ? Man könnte zum Beispiel einen EM-Feldsimulator wie Sonnet nehmen, was da herauskommt, ist sehr wahrscheinlich näher an der Realität.
Hallo Die hier gehen den zumgekehrten weg, und wollen über die Leitungseigenschaften das Platinenmaterial beurteilen. "PLANAR TRANSMISSION LINE METHOD FOR CHAR- ACTERIZATION OF PRINTED CIRCUIT BOARD DI- ELECTRICS" Manchmal kann es sinnvoll sein, etwas von hinten zu betrachten. Vieleicht hilft es Dir ja weiter: https://pdfs.semanticscholar.org/f1d2/298d3eecec78e708d7accbdebc902831e1cb.pdf Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.dl0dg.de
Sven B. schrieb: > Man könnte zum Beispiel einen EM-Feldsimulator wie Sonnet nehmen, was da > herauskommt, ist sehr wahrscheinlich näher an der Realität. ... na ja, mit so einem Feldsimulator kommt man auch schnell an die Grenzen. Man sehe sich einmal an, ob der Simulator die kleinen dünnen Leitbahnen (Metallisierungen) gemessen an den Substratdicken, den Geometrien der Leiterplatte, des evtl. vorhandenen Gehäuses noch so richtig genau durchsimuliert. Dann doch lieber per Iteration zur Mikrostreifenleitung... und den Formeln von Wheeler, Hammerstad und Jensen. Könnte es auch sein, dass die eigentliche Aufgabenstellung des TO noch nicht richtig ausformuliert wurde? Es wäre nett, wenn er sich noch einmal melden würde. Gruß Bernd
EMU schrieb: > Mir wäre nach den Angaben im Brunswick nichts anderes bekannt ? Das ist ja völlig in Ordnung. Ich würde auf jeden Fall den Weg über den Wellenwiderstand gehen, unabhängig davon ob dieser mit den Formeln von Wheeler, Hammerstad und Jensen oder Bahl und Bhartia oder... berechnet wird. Das ist mit Sicherheit viel genauer als eine Schätzformel, deren Herleitung niemand kennt. Wenn es sehr genau sein soll, was aber nur an einem konkreten Beispiel festgemacht werden kann, würde ich einen EM -Solver verwenden. Die Auswahl an geeigneten Programmen ist ja heutzutage groß, da bleiben keine Wünsche offen. Die Vollversion von NIs AWR konnte man sich als Student für ein halbes Jahr freischalten lassen. Ich weiß nicht, ob das aktuell noch so ist. Programme wie Sonnet, die auf der Method of Moments basieren sind z. B. sehr gut für spiralförmige Induktivitäten also Strukturen aus schmalen MSL geeignet. Hier teile ich nicht die Bedenken von Bernd B., weil die Algorithmen speziell für diese Dinge optimiert wurden. Gruß, Isar
Bernd B. schrieb: > Sven B. schrieb: >> Man könnte zum Beispiel einen EM-Feldsimulator wie Sonnet nehmen, was da >> herauskommt, ist sehr wahrscheinlich näher an der Realität. > > ... na ja, mit so einem Feldsimulator kommt man auch schnell an die > Grenzen. Man sehe sich einmal an, ob der Simulator die kleinen dünnen > Leitbahnen (Metallisierungen) gemessen an den Substratdicken, den > Geometrien der Leiterplatte, des evtl. vorhandenen Gehäuses noch so > richtig genau durchsimuliert. Ja, sehe man sich das mal an. In meiner Erfahrung macht er das sehr gut. Hast du andere Erfahrungen? Ein Tool wie Sonnet ist doch explizit für Elektronik-Anwendungen mit kleinen dünnen Leiterbahnen und dicken Substraten entworfen. Das kommt damit schon klar.
Hallo Foristen, dann nur zu und einmal gut durchsimulieren. Ich arbeite gerne mit meinen Formeln und in der Regel ohne Optimierer. Happy simulating! Bernd
Ich hoffe, das "Zitat" nimmt den UKW-Berichten nicht die Butter vom Brot, nehmt es als Reklame. Ich habe sie seit den Siebzigern abonniert. Es geht ja um wissenschaftliche Zwecke. Am Ende sind auch ein paar sehr alte Literaturangaben, der Meinke-Gundlach und Matthaei/Young/Jones wurden noch nicht genannt. Kann ein EM-Simulator auch eine geschlossenen Formel ausgeben? Dass das wesentlich näher an der Physik ist als eine gefittete Kurve aus irgendwelchen praktischen Messungen ist klar, aber so eine Formel sucht er ja.
Den "MYJ" kann man in zwei Teilen frei herunterladen: https://www.microwaves101.com/download-area#info 572+526 Seiten, da muss doch irgendwo etwas zitierfähiges stehen
Jakob schrieb: > Vielen Dank für eure Antworten, ich habe mir alle Quellen durchgesehen. sicher? in dem von mir verlinkten Paper steht, wie sie die Herleitung gemacht haben. Ebenso sind die Formeln so wie deren Ursprung in den beiden Büchern auffindbar - und die Bücher hat eure Bibliothek sicher. Notfalls findet man das ein oder andere PDF bei der Suchmaschine des geringsten Misstrauens (oder so...).
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