Microstrip: Berechnung der Impedanz, wenn Massenflaechen auch seitlich vorhanden sind...

Hallo, NG!

Wenn man nach "Microstrip Calculator" googelt, finden sich viele Rechner, welche die Impedanz für verschiedene Konfigurationen auf der Leiterplatte berechnen: Surface/Embedded, usw...

Im Dokument:

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wird Einiges erklärt. Übrigens, da ist zusätzlich von einer "Coated" Microstrip die Rede - eigentlich, der häufigste Fall, da meistens die Leiterbahnen ja mit Lötstopplack überzogen sind, und Lack ändert die dielektrische Konstante für die Leitung. Im Artikel wird von daher behauptet, dass die meisten Berechnungsprogrammen diese Tatsache nicht berücksichtigen, wodurch die Ergebnisse verfälscht wären.

Leider konnte ich bisher nirgendwo eine Konfiguration finden, wo die Leitung (MS) noch zwischen zwei Massenflächen verläuft (bitte, Fixed Font verwenden):

Masse MS Masse ======= ===== ========= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Dielektrikum . . . . . . . . . . . . . . . . . ========================= Masse

Das wäre z.B. eine typische Konfiguration für eine Antennenzuleitung vom Senderchip bis zur Antennenbuchse. Ich bin kein Fachmann für HF, aber mir ist auch klar, dass wenn die Zuleitung nicht von Massenflächen umgeben wird, wird dieses Stück der Leitung auch eine Antenne, das strahlt und die ganze Abstimmung Sender-Antenne durcheinander bringt.

Hat jemand eine Berechnungsformel parat, die die Impedanz für die obige Konfiguration errechnet?

TIA,

Igor.

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Igor "Knight" Ivanov
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Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Das wäre dann eine "grounded coplanar waveguide" (grounded CPW), also eine Koplanarleitung mit Massefläche. Ein wenig zur Theorie findet sich hier:

TX-Line von AWR kann auch diesen Typ von Leitung berechnen:

Eine Mikrostreifenleitung strahlt auch nicht nennenswert ab.

Christian

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Christian Zietz

Danke, Christian!

Ein sehr nützliches und nettes Programm!

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Igor "Knight" Ivanov

Hallo nochmal!

Also, ich habe vergleichsweise festgestellt, dass das Programm fuer eine "klassische" Single Microstrip die Werte ohne Beruecksichtigung von Loetstopplack berechnet, wie es im Artikel

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moniert wird.

Wie soll ich im Programm bei "grounded CPW" vorgehen? Die dielektrische Konstante einfach auf 3.5 setzen (statt typisch 4.5 bei FR4)? Lt. Artikel ist aber auch die Formel (am Beispiel von Single Microstrip) anders.

TIA,

Igor.

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Igor "Knight" Ivanov

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Ich wähle bei sowas ja die pragmatische Lösung und lasse meine HF-Schaltungen nicht mit Lötstopplack versehen. Die Frage ist aber schon, wie groß der Fehler bei einer CPW überhaupt wird. Ich habe das Dokument ...

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... nur überflogen aber in dem dort gerechneten Beispiel für die Mikrostreifenleitung (MS) ist die Differenz zwischen den Formeln mit und ohne Lötstopplack offenbar nur 3 Ohm. Das bei normalen FR4 nur ungenau spezifizierte \epsilon_r dürfte einen Einfluss in gleicher Größenordnung haben, ebenso -- je nach Geometrie -- die Ungenauigkeiten beim Ätzen.

Das wird sicherlich nicht funktionieren. Schon weil die Feldverteilung bei der CPW eine andere ist als bei einer MS, muss das effektive, durch Lötstopplack beeinflusste \epsilon_r ein anderes sein.

Das kommt noch dazu.

Christian

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Christian Zietz

Ich hab bei meinen Kollegen auch noch nie eine HF-Platine mit Lötstopp gesehen - auch der LNB, den ich mal seziert habe, hatte keinen.

Gruß Henning

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Henning Paul

Und wie lange halten die Leitungen gegen Korrosion? Oder sind sie vergoldet (immersion gold finishing)?

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Igor "Knight" Ivanov

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Kommerzielle HF-Schaltungen sind in der Tat oft vergoldet. Wenn wir aber am Institut Schaltungen ätzen, vergolden wir bei weitem nicht alle. Auch die unvergoldeten funktionieren nach Jahren noch.

Christian

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Christian Zietz

Hi,

die Berechnung des Wellenwiderstandes ist nicht schwierig, aber mehr als eine Formel. Genau beschrieben ist das in "Einführung in die Theorie und Technik planarer Mikrowellenantennen in Mikrostreifenleitungstechnik" von Gregor Gronau in der Bücherserie "Fortschritte der Hochfrequenztechnik" erschienen in der Verlagsbuchhandlung Nellissen-Wolff (Prof. Dr.-Ing. Ingo Wolf, Universität Duisburg) mit der ISBN 3-922697-21-6

Das wären dann die neuesten Berechnungsgrundlagen die es dazu gibt.

mfG Ingenieurbüro Baumann

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Leo Baumann

Daneben gibts noch AppCAD:

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Thomas

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Thomas Meier

Richtig, die setzen dann zwar etwas Patina an, aber das ist wohl nur ein kosmetisches Problem.

Gruß Henning

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PM: henningpaul@gmx.de , ICQ: 111044613
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Henning Paul

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