回路基板設計では、マイクロストリップとストリップラインは、それぞれ信号を伝送するために使用される 2 つの一般的な伝送線路です。これらは多くの点で似ていますが、物理構造、伝送速度、特性インピーダンスなどには大きな違いがあります。
この記事では、設計者が PCB 回路を設計する際に適切な伝送ラインを選択できるように、マイクロストリップとストリップラインの基本概念、特性、アプリケーション シナリオを紹介し、それぞれの長所と短所を比較します。
マイクロストリップライン (テーブル底部トレース):
マイクロストリップ ラインは、金属トラックをグランド プレーンから分離する伝送ラインで、小型化と統合の容易さにより、高速デジタル、無線周波数、マイクロ波回路で広く使用されています。マイクロストリップ ラインの主なコンポーネントは、幅が狭く、厚さが比較的薄い単層および二層の金属トラックであり、通常は PCB 基板の表面または内層に積層されるように設計されています。
マイクロストリップラインの特性インピーダンスは線径や誘電率が変化することで変化し、特性インピーダンスの変化はマイクロストリップラインの幅や板厚、あるいは誘電率を調整することで実現できる。一般に、マイクロストリップ ラインの場合、独立した層または積層技術によって、より高い特性インピーダンスと伝送速度を実現できます。これにより、ライン間に発生する磁界干渉を排除できます。これがマイクロストリップ ラインの主な利点です。
ストリップライン (内層ルーティング):
ストリップラインも金属導体を使用した伝送線路であり、PCB回路では一般的な構造の1つです。ストリップライン構造はマイクロストリップラインとは異なり、金属箔で作られた幅広の金属経路で構成されます。マイクロストリップと比較して、ストリップライン基板の構造は単純であり、プリント回路基板 (PCB) の 1 層だけで設計することで実現できます。
ストリップラインの特性インピーダンスは線径や誘電率の変化により変化しますが、特性インピーダンスの変化はストリップラインの幅、高さ、またはストリップラインとグランドプレーン間の距離を調整することで実現できます。ストリップラインは伝送線路構造が単純であるため、回路設計や製造に必要な加工技術が比較的少なく、マイクロストリップラインに比べて製造が容易であり、比較的低コストである。
マイクロストリップラインとストリップラインの長所と短所の比較:
マイクロストリップとストリップラインには、特性インピーダンス、伝送速度、構造、性能の点で若干の違いがある場合があります。マイクロストリップとストリップラインを比較した場合の長所と短所を以下に示します。
1. 特性インピーダンス：マイクロストリップラインの特性インピーダンスは比較的大きく変化し、隣接する線路との電磁干渉を受けやすいため、これらの問題を克服するには特殊な技術が必要です。ストリップラインの特性インピーダンスは変化が小さく、干渉防止能力が高いため、高密度の回路基板の設計によく使用されます。
2. 伝送速度:同じ条件下では、通常、マイクロストリップ ラインはより高い伝送速度を達成できます。マイクロストリップ ラインの構造は S/N 比と相互干渉を低減できるため、高速デジタルおよび高周波無線周波回路にとっては特に重要です。ストリップラインの伝送速度はマイクロストリップラインの伝送速度よりも遅くなります。
3. 構造：マイクロストリップラインの構造は比較的複雑であり、伝送線路構造が階層化されているため、設計者は設計と製造に多くのエネルギーを費やす必要があります。対照的に、ストリップラインの構造は単純で、取り扱いや製造が容易で、コストやプロセスの問題もある程度軽減されます。
4. 性能：マイクロストリップラインは、優れた電磁妨害防止能力、高い特性インピーダンス、優れた伝送速度を備えており、高速デジタルおよび高周波無線周波回路に適しています。ストリップラインは特性インピーダンスの変化が小さく、取り扱いや製造が容易で、低速デジタルおよびアナログ回路に適しています。
伝送線路を選択する際は、設計とアプリケーションのニーズに応じて選択する必要があることに注意してください。マイクロストリップやストリップラインに加えて、同軸ケーブルや平行線などの伝送線路も選択できます。一般的な回路基板設計では、マイクロストリップとストリップラインは最も一般的に使用され信頼性の高いソリューションの 1 つであり、設計者はそれぞれの長所と短所を比較検討し、実際のニーズに応じて選択する必要があります。
このことから、マイクロストリップとストリップラインは、一般的に使用される 2 つの PCB 伝送ラインであると結論付けることができます。構造、特性インピーダンス、伝送速度、耐干渉能力、製造コストには大きな違いがありますが、どちらもそれぞれに独自の利点とアプリケーションシナリオがあります。 。PCB伝送ラインを選択する際には、回路の高速、高品質、高信頼性の伝送においてより良い結果を得るために、実際のアプリケーション環境の要件と特殊なニーズに応じてマイクロストリップラインまたはストリップラインを選択する必要があります。
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