Introducción

microtira

El cable Microstrip es un cable montado en cinta, aislado de un plano de tierra mediante un dieléctrico, colocado encima de una delgada capa aislante con un gran plano de tierra debajo, lo que hace que el control de la impedancia sea relativamente difícil. . El aire tiene una constante dieléctrica más baja de la PCB, por lo que toda la línea de microstrip tiene una constante dieléctrica equivalente más baja (aproximadamente 2 a 3). La velocidad de transmisión de la señal a través de líneas microstrip es mayor (alrededor de 5708 ps por metro). Debido a que las líneas microstrip se distribuyen sobre la superficie de la PCB, la cantidad de capas se puede mantener y usar para diseños de alta densidad, pero son más susceptibles al ruido.

linea rayada

Una tira de cobre ubicada en el medio del dieléctrico entre dos planos conductores. El campo eléctrico de una línea de banda está sólo dentro del rango de la placa de circuito y la impedancia es relativamente fácil de controlar. La constante dieléctrica del medio alrededor de la línea de banda es alta (aproximadamente 4,4) y la velocidad de transmisión de la señal es relativamente baja (aproximadamente 7283 ps por metro). Dado que está dentro de la PCB, no es fácil manipularlo.

Comparar

Piense en las microstrips como las fuerzas impulsoras del mundo de las señales electrónicas. Es algo así como una carretera de un solo carril en una carretera de peaje. Microstrip tiene una tira conductora colocada encima de una capa aislante, con un gran plano de tierra debajo. Es bastante abierto, lo que hace que sea más fácil trabajar con él, pero también significa que puede captar algo de ruido.

Las líneas de franjas se parecen más al metro señalizado. Colocan una tira conductora, pero está oculta, intercalada entre dos planos de tierra, todos ellos aislados. Este diseño es fantástico para mantener las señales claras y libres de interferencias: es como viajar por un tranquilo túnel subterráneo, lejos del ajetreo y el bullicio de arriba.

Unir

Ambos tienen el mismo propósito: llevar señales electrónicas del punto A al punto B. La elección entre ellos a menudo depende de las necesidades específicas de su proyecto. Las líneas Microstrip son más fáciles de producir y probar debido a su diseño abierto. Pero si se trata de señales sensibles y desea minimizar la interferencia, las líneas de banda son el camino a seguir.

Pérdida en línea microstrip o línea strip, ¿cuál es mayor?

Stripline tiene mayores pérdidas en comparación con microstrip. Principalmente por el diseño y materiales utilizados. En las líneas de transmisión, analizamos dos tipos principales de pérdidas: pérdidas en los conductores y pérdidas dieléctricas. Es un poco como comparar el desgaste de dos tipos diferentes de carreteras y los vehículos que las utilizan. Piense en ello como la fricción entre los neumáticos de su automóvil y la carretera. Su expresión incluye la rugosidad de la superficie del conductor, la profundidad de su capa superficial (dependiendo de la frecuencia) y la resistividad intrínseca del material.

La razón por la que las líneas strip suelen tener mayores pérdidas que las microstrips se debe a su diseño. Una franja es como una carretera completamente cerrada intercalada entre dos planos de tierra. Este diseño da como resultado mayores pérdidas dieléctricas. Esto es similar a cómo un automóvil puede consumir más combustible cuando conduce en una carretera cerrada con colinas que en una carretera abierta y lisa.

Las líneas Microstrip son más abiertas: solo un lado está cubierto con un plano de tierra. Esta apertura significa que tienden a tener menores pérdidas dieléctricas, del mismo modo que un automóvil encuentra menos resistencia cuando circula por una carretera recta y abierta.

¿Cómo elegir microstrip y stripline?

Decidir si utilizar microstrip o stripline en su producto es un poco como elegir la herramienta adecuada para un trabajo en particular: cada una tiene sus propias fortalezas y aplicaciones ideales. Analicemos lo que debes considerar al tomar esta decisión:

1. Susceptibilidad a interferencias electromagnéticas (EMI). Piense en las líneas de microcinta como si estuvieran más expuestas a los elementos, como una carretera sobre el suelo. Pueden captar más ruido externo, por lo que si su producto se encuentra en un entorno con altos niveles de interferencia electromagnética, las líneas lineales, que se parecen más a túneles subterráneos, pueden ser una mejor opción.
2. Integridad de la señal: Striplines, debido a su diseño multicapa, son más capaces de preservar la señal sin interferencias de fuentes externas. Si su producto necesita mantener rutas de señal muy limpias, a menudo son preferibles las líneas de corte.
3. Costo y complejidad. Las líneas Microstrip son generalmente más fáciles y económicas de producir porque están ubicadas solo en la superficie de la placa de circuito impreso. Por otro lado, las líneas de tiras requieren más capas en la PCB, lo que las hace más complejas y costosas de fabricar. Si el presupuesto y la simplicidad son factores clave, la tecnología microstrip es para usted.
4. Tamaño y peso. Las líneas Microstrip son menos voluminosas que las líneas strip porque requieren menos capas de PCB. En aplicaciones donde el tamaño y el peso son críticos, como aplicaciones aeroespaciales o portátiles, las líneas microstrip pueden ser más adecuadas.
5. Frecuencia de operación: cuanto mayor sea la frecuencia, más deberá considerar la pérdida y la integridad de la señal. Las líneas de banda generalmente brindan un mejor rendimiento a frecuencias más altas debido a su naturaleza blindada.
6. Gestión térmica: las líneas Microstrip disipan mejor el calor cuando están expuestas al aire. Si su producto genera mucho calor, este podría ser un factor decisivo.
7. Flexibilidad de diseño: las líneas Microstrip brindan una mayor flexibilidad de diseño y son más fáciles de conectar a otros componentes. Si su diseño requiere enrutamiento complejo o conexiones frecuentes a otros elementos, las líneas microstrip pueden brindarle la practicidad que necesita.

Conclusión

El mundo del diseño de PCB ofrece una elección fascinante entre microstrip y stripline, cada uno de ellos análogo a diferentes rutas de transmisión de señales electrónicas. Al elegir la altura de ventilación para líneas microstrip o la profundidad de blindaje para líneas strip, los diseñadores consideran factores como la susceptibilidad a la interferencia, la integridad de la señal, el costo y la complejidad. Es un testimonio del fino arte y la ciencia del diseño de PCB, con cada diseño entretejido en el intrincado patrón de la electrónica moderna. A medida que continuamos innovando y superando los límites de la tecnología, microstrip y stripline son una opción clave en nuestra búsqueda para conectar y mejorar el mundo electrónico.