マイクロ ストリップ ライン。 ストリップライン

マイクロストリップライン

マイクロ ストリップ ライン

[形状] マイクロストリップラインの応用' [図1-1] a がマイクロストリップラインです。 絶縁体(誘電体)の両側を導体で挟んだ形です。 下側の導体(銅板)はGNDを形成します。 特性インピーダンスの計算式については、こちらを見てください。 (URLが長いので全部貼れません。 「サイト内検索」のところに「マイクロストリップライン」と入れて検索してください) この式に、線路幅3. 1mm,基板厚み1. 6mm,電極厚み0. 03mm,誘電率4. 3を入れて計算すると、特性インピーダンス 50オームが得られます。 [製作] 両面基板をカッターナイフ等で切り出してもよいですが、正確な寸法が得られないので、精度が落ちます。 1mmくらいなら手作業でも、そこそこ使えますが、100オームのラインとなると、0. 68mm幅となります。 これを手作業で作るのは無理でしょう) 手っ取り早いところでは、サンハヤトの両面感光基板を購入し、CADで作ったパターンを貼り付け、感光・エッチングするのがよいでしょう。 従って、終端オープンのラインを回路に並列に入れると、リジェクションフィルタの働きをします。 終端ショートならバンドパスです。 Trの前後に入る、L6,L7,L8,L9はそれぞれ、23. 長さと特性インピーダンスでマッチングをとります。 例題として簡単なマッチング例をこちらに掲示します。 (これはアマチュアの間で[Qマッチ]と言われている方法です。 マイクロストリップライン、ストリップラインとは 簡単に言うと、 (基板上に信号を通す際、) 「基板パターンによって作られた、同軸ケーブル相当の伝送特性をもつ伝送路」 です。 構造は検索すればすぐ見つかるでしょう。 信号線と、下層を含む近傍を通るグランドパターンとの距離、 対面する面積、絶縁体の誘電率などから特性インピーダンスを 計算できます。 あるインピーダンスが欲しければ逆に寸法を 求めることも可能です。 厳密には、残るパターンの断面形状、信号の周波数によっても 特性インピーダンスは変わって来るそうです。 駆動端、伝送路、受信単のインピーダンス整合がとれていると 反射などなく信号伝達ができますが、 各所の値が異なるようだとその部分で反射が起こり時間差をもって 重なったりして複雑に変形してしまいます。 というか多分ないでしょう。 基板で作る意味は、電子部品の搭載面と連続して作れる所にあり、 わざわざ別の基板を繋ぐと、繋いだ部分でインピーダンス整合が 崩れてしまうでしょう。 そんなことならマイクロストリップライン基板を使うより、細い同軸ケーブルを 使う方がマシなのだと思います。 なんて製作記事を随分前に見かけました。 が、寸法精度が命でしょうから、GHzで使おうとする用途には 向かないのでは... もっとデキが悪ければ納品できず廃棄になるでしょう。 尚、基板製造の際、実際に伝送路として使う部分には 部品もつながるようになっているので実測できません。 なので基板の余白部分に「テストクーポン」という実測用の パターンを作りこみ、同じ寸法で伝送路を作っておきます。 製造状態はほぼ一緒ですから、同じ値に仕上がっているだろうとの 予測の元にこれを実測し、 できばえを確認します。 Q ネットで調べたのですが理解できず質問させていただきます。 ネットで検索をすると、 一般的にパターン幅1m 銅箔厚35u で1Aを目安とあります。 これは、 ・パターン幅1mmに対して一瞬でも10Aを超えたらパターンが断線する。 分かる方がいたら回答お願いいたします。 つまりパターン設計者は回路がどのくらいの電流を使用しているかいちいち回路解析はしないので35ミクロン有る銅箔で1mm幅の回路でつないでねと指示する必要があるということです。 2 は、回路設計者が間違っても(不測の事態が起こっても)パターン幅1mmを指定した回路に10Aの電流が流れるような設計をしてはいけないと禁じています。 但し、銅箔を基板に貼り付けている樹脂にはダメージが起こります。 つまりパターン設計者は回路がどのくらいの電流を使用しているかいちいち回路解析はしないので35ミクロン有る銅箔で1mm幅の回路でつないでねと指示する必要があるということです。 2 は、回路設計者が間... ・回答者 No. 1 ~ No. 3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。 0E-1 1. 0E-2 1. 0E-3 1. ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。 ・よって、『2. 43E-19』とは? 2. 0000000000000000001だから、 0. 000000000000000000243という数値を意味します。 ・E-数値は 0. 1、0. 01、0. 001 という小さい数を表します。 ・数学では『2. wikipedia. wikipedia. ・回答者 No. 1 ~ No. 3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。 0E-1 1. 0E-2 1. 0E-3 1. ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた... A ベストアンサー 式の関係は回答が既にありますので、感覚的な話をします。 アンテナ端子から入力した電力の何割が反射されて戻って来るかを示すものです。 反射係数が大きい程、電力をきちんと伝達出来てないので、無線機器としては性能が悪いと言えます。 VSWRもリターンロスも表示方法の一種に過ぎません。 リターンロス10dBというのは、入射した電力のうち、0.1倍(10%)が反射されて戻ってくるという事です。 20dBなら0. 01倍(1%)です。 電気の世界では「何倍」で表示すると計算が感覚で分からないため、デシベル表示にします。 どの程度判りやすいかはここでは説明を省きますが、この表示方法には欠点があります。 リターンロス20dBと30dB、この数字を見てどう思いますか?うわっ10dBも違うじゃないか、10倍違うじゃんか!!と思いますよね。 001倍(0.1%)、そりゃ確かに10倍違うけど、、、実際の無線機器で入射電力の99%がきちんと伝達されて残りの1%が反射されて戻って来たとしても、全然OKですよ。 1%(20dB の反射が0.1%(30dB の反射になったからといって大した違いはありません。 どちらにしても入射電力の大部分はきちんと伝達されてますので、20dBが30dBになっても無意味です。 もちろん0dBが10dBになったらエライ違いです。 0dBと言ったら入力電力の全部が反射されて戻って来ることを示しますから。 つまり反射係数のデシベル表示においては始めの0~20dBあたりまでは重要でも、それ以上数字が大きくなってもどうでもいい数値なのです。 ボク、頑張って改良しました、リターンロス20dBを改善して30dBにしました、などと言ったらシバキ倒されます(笑)。 これがVSWRになると話が変わって来ます。 物理的には電力が反射される時に生じる定在波の比で反射の大きさを表現したものです。 VSWRは常に1より大きな数値で、1に近い程反射が少ないです。 20dBとか40dBなどの場合、1. 02と1. 0002なるので「ふんふん、性能いいのね、どっちでも大差ないけど」と言えます。 リターンロスで20、30dBが必要な分野ってあるだろうか?私は知りませんが、もしあったら当然デシベル表示です。 02が1. 002になったとか言っても、実用的な表示とは言い難いです。 以上、感覚的なというか概念的な説明です。 なお、反射係数と言っても電圧反射係数、電力反射係数の2種類あります。 通常は電圧反射係数ですが、上記の説明では概念的説明のため混在しており数値は少し違ってます。 式の関係は回答が既にありますので、感覚的な話をします。 アンテナ端子から入力した電力の何割が反射されて戻って来るかを示すものです。 反射係数が大きい程、電力をきちんと伝達出来てないので、無線機器としては性能が悪いと言えます。 VSWRもリターンロスも表示方法の一種に過ぎません。 リターンロス10dBというのは、入射した電力のうち、0.1倍(10%)が反射されて戻ってくるという事です。 20dBなら0. 01倍(1%)です。 電気の世界では「何倍」で... A ベストアンサー cはコレクタ,dはドレインの略です. Vcと表記すると該当のトランジスタ1個のコレクタ電圧を指しますよね. Vccという表記は,それと明確に区別するために使われていると思います. ccで,複数のトランジスタのコレクタを意味しているのでしょう. つまり,ccは「コレクタ側電圧 電源 」,ddは「ドレイン側電圧 電源 」 と考えればよいでしょう. ちなみに,Veeでエミッタ側のマイナス電源 NPNの場合 を表します. それと,ccとかddとかは,大文字でCC,DDと表記することが決まっている はすです.小文字の場合は「小信号」を意味するからです. IEEEやJEDECで表記の規則が手に入るはずです. A ベストアンサー DXFは、テキスト・ファイルなのでMACで作成したものであってもWindowsで開けるはずです。 (windowsは、そのままではMacで作成したファイルを開けないので、windows用に変換する必要があります。 jwcad. autodesk. TrueViewは、AutoCADを作っているAutodeskが、公開しているソフトです。 読み込めるファイル形式は、DWGとDXFの2種類があります。 (この2つのファイル形式を決めているのがAutodeskです。 ) 特にDXFは、AutoCAD以外が作成した物はAutodeskの製品で読み込め無い場合が多々ありますので注意が必要です。 DXFは、テキスト・ファイルなのでMACで作成したものであってもWindowsで開けるはずです。 (windowsは、そのままではMacで作成したファイルを開けないので、windows用に変換する必要があります。 jwcad. autodesk.

次の

ストリップライン

マイクロ ストリップ ライン

P板での基板試作では、普通の「基板製造サービス」と「特性インピーダンス基板製造サービス」があります。 この普通の製造サービスで、PCI Express用のマイクロストリップラインを作る方法を考えています。 何が違うのかというと特性インピーダンスを保証してくれるか否かだそうなのですが、できれば安くて早いほうで試作したいものです。 そこで、マイクロストリップラインの作り方を調べみました。 差動マイクロストリップラインのインピーダンスを計算するには、まずシングルエンドの特性インピーダンスZ0を計算します。 Z0は、導体厚みやライン幅、プレプリグの厚み、比誘電率から求まります。 次に、Z0と、差動線路間の間隙とプリプレグの厚みから差動インピーダンスZdiffを求めます。 最初にZ0を求めて、次にZdiffを求めます。 一見すると式は複雑ですが、Excelの表計算を使えば簡単にできます。 P板の「製造基準書」によれば、4層基板のプリプレグは0. プリプレグの比誘電率を仮に4. また、差動配線間の間隙も0. 13mm,0. 18mmというルールがよく紹介されています。 それに比べると、P板のプリプレグは少々厚いようです。 さて、今回はP板の通常の試作製造サービスを利用するので、特性インピーダンスは保証されません。 安い「通常の試作サービス」での製造誤差が特性インピーダンスにどのような影響を与えるかを考えてみることにします。 まず比誘電率。 これがわからないことには何も計算できません。 「特性インピーダンス基板」の仕様書では、4層の場合のプリプレグ厚は0. 22mmとなっていて、配線幅0. このことから逆算すると、比誘電率は4. 2あたりということになります。 比誘電率以外のパラメータを固定して、比誘電率を4~4. つまり、比誘電率を4. 2と考えておけば、多少の誤差があっても特性インピーダンスへの影響は少ないということです。 次に、ラインの幅。 ラインの幅はパターン設計で最も左右できる部分です。 横軸がライン幅[mm]で、縦軸がインピーダンスです。 もし、CADで0. 254mmで描いた線がエッチングで細くなって0. その次は導体の厚さ。 プリプレグの厚さの誤差は、インピーダンスに与える影響は非常に大きいのですが、P板の製造基準書に0. 20mmと書かれているのでこの値を信じることにしましょう。 最後に、間隙と差動インピーダンスです。 間隙が狭くなると差動インピーダンスは減少します。 しかし、差動配線はプリント基板の同じ面のごく近い場所に作るので精度は出るはずです。 心配なのはラインの太さで、導体が細るとインピーダンスは上昇します。 逆に言えば、ラインの太ささえしっかり作れれば、その他のパラメータが特性インピーダンスに与える影響は少なそうです。 それに、10milもある太い配線を製造ミスすることなんて考えにくいです。 254mmのルールでいけばよさそうです。 設計値と実測値で特性インピーダンスが大きく変わることも実際にはよくあるようなので、あまり細かく考えても仕方がないようです。 マイクロストリップラインの計算と、各パラメータの誤差の影響を調べるためのExcelのファイルを置いておきます。 どうぞご活用ください。

次の

ストリップライン対マイクロストリップ: その違いとPCB配線のガイドライン

マイクロ ストリップ ライン

プリント基板 PCB 上の伝送線路 この記事は、の続きです。 回路ブロックや機器どおしをつなぐ用途には、 同軸ケーブル等のワイアによる伝送線路を使います。 プリント基板 PCB Printed Circuit Board 上の二つのブロックをつなぐ伝送線路にも、ワイアを使うことはもちろんできますが、プリント基板ならではの構造を利用する手があります。 PCB専用の造り付けのものを構成する方法です。 種類 PCB上に形成する伝送線路で最も代表的なものは、マイクロ・ストリップラインやストリップラインです。 数多くの種類が存在しますが、代表的なものを紹介します。 プリント基板に使う伝送線路の例 導体の層数 名称 1 コプレーナ・ウェーブガイド Coplanar Waveguide 2 グランド付きコプレーナ・ウェーブガイド Coplanar Waveguide with ground 1 非対称コプレーナ・ウェーブガイド Asymmetric Coplanar Waveguide 1 コプレーナ・ストリップ Coplanar Strips 1 非対称コプレーナ・ストリップ Asymmetric Coplanar Strips 2 マイクロ・ストリップライン Microstrip line 2 埋め込み型マイクロ・ストリップライン Embedded buried Microstrip line 1 マイクロ・コプレーナ・ストリップライン Micro-Coplanar Stripline 3 体心ストリップライン Centered Stripline それぞれの断面図は記事の最後に添付します。 (最初の「コプレーナ・ウェーブガイド」の断面図は省略します。 「グランド付きコプレーナ・ウェーブガイド」から対面の「グランド」を取り除いたものです。 ) 伝送線路 高速・広帯域の信号や高い周波数を扱う回路では、信号を伝送するとき正しい設計の伝送線路を欠くことはできません。 ここで、「高速」とは信号の立ち上がり(立ち下がりも同義)時間が短いことを表します。 立ち上がり時間は周波数に関係しますが、周波数ドメインで観測すると広い範囲の周波数を含み「広帯域」と等価です。 「高い周波数」の意味は、伝送路の長さと信号波長の相対的な比率を表します。 このような信号を扱う回路では、反射やリンギング等の障害をできるだけ減らすことが重要です。 正しい設計に基づく伝送線路は必須です。 参考記事 伝送線路について詳細は次の記事を参考にどうぞ。 和製英語 間違った印象を与えたくありませんから、ご存知ない人のためにあえて説明します。 「ストリップ」と聞くと、勘違いする人がいそうです。 「ストリップ・ショー」は和製英語であり、英語圏では通じません。 これは言い始めた人の責任ですが、単語「ストリップ」にはそのような意味はありません。 この用法の正しい表現は、striptease show です。 特性インピーダンス PCB用伝送線路は他の伝送線路と同じで、特性インピーダンスは、構造と物理的な寸法、絶縁体の比誘電率で決まります。 特性インピーダンス characteristic impedance 伝送線路において、信号を正確に伝えるにはこの項目に無関心ではいられません。 詳細は次の記事を参考にどうぞ 比誘電率 dielectric constant relative permittivity 媒質の誘電率と真空の誘電率の比を表す。 特性インピーダンスに関係します。 さらに、この記事では触れませんが、電流の(みかけの)伝播(でんぱ)速度 propagation velocity ひらたく言えば電気の伝わる早さ にも影響します。 絶縁体の比誘電率は、周波数により変化し常に一定ではありません。 比誘電率の具体的な例は、たとえば、FR-4 基板はよく使われる材料の一つですが、 1MHzで 4. 0〜4. 8 程度です。 FR-4 Frame Retandant Type-4 絶縁材の材料は、ガラス繊維をエポキシ樹脂で固めたもの。 パラメータ 例 絶縁体の厚み 良く使われる寸法の一つは 1. 0〜4. 8 PCB用伝送線路の構造と特性インピーダンス 共通のパラメータ まず、それぞれの計算式に使用する共通のパラメータを定義します。 式に共通のパラメータと補足 Common parameters of the equations and note ペア・ストリップ Paired Strips 聞き慣れないかと思いますが、「ペア・ストリップ Paired Strips」は「平行ワイア」または「ツイストペア」に相当する PCB Printed Circuit Board 版です。 2層の導体と絶縁体で構成します。 ペア・ストリップ の構造と式 Paired Strips structure and formula 同一平面の導体による伝送線路 「コプレーナ・OO」のグループは、「マイクロ・ストリップライン」や「ストリップライン」とは明確な違いがあります。 その特徴は、「coplanar 同一平面の」の名前のとおり、1層のみの導体と絶縁体で形成できる点です。 (ただし、対面のグランドを使用するものもあります。 )したがって、片面基板でも構成できます。 コプレーナ・ストリップ Coplanar Strips 「coplanar 同一平面の」のとおり、導体部分を1層のみで形成でき片面基板で構成できます。 コプレーナ・ストリップ の構造と式 Coplanar Strips structure and formula 「コプレーナ・ウェーブガイド Coplanar Waveguide」との相違点 次に説明する「コプレーナ・ウェーブガイド Coplanar Waveguide」には、ホット側の同一平面の両側にグランドがあるのに対し、「コプレーナ・ストリップ Coplanar strip」では、グランドは片側のみです。 ホット側 正式な呼び方かどうか分かりませんが、「不平衡線路 unbalanced line」では接地しないほうを俗にこう言います。 接地するほうは「コールド側」です。 不平衡線路 unbalanced line 「信号の通り道」に専用ではない(回路に共通の)グランドを使用する線路です。 これに対し、「平衡線路 balanced line」は、信号の通り道にグランドを使用せず、代わりに専用線を使います。 ツイストペアなどが該当します。 「平衡線路」は2本の線のインピーダンスが等しいことが理想ですが、現実の線路において厳密に等しくすることはできないことが珍しくありません。 「平衡線路」と「不平衡線路」の違いは、一般に平衡線路はノイズに強く、不平衡線路はノイズに弱い特性です。 ただし、不平衡線路に属するインピーダンス・マッチングを行う伝送線路はそうではなく「耐ノイズ性能」が高い特徴があります。 コプレーナ・ウェーブガイド Coplanar Waveguide 「ホット側」を同一平面のグランドで両側をはさむ構造です。 名前「coplanar 同一平面の」のとおり、導体は1層のみで構成します。 この構造の特性インピーダンスを表す式はとても複雑です。 ここでは、対面グランド付きでより簡単なものを紹介します。 (当然ながら、導体は2層必要です。 ) コプレーナ・ウェーブガイドの構造と式 Coplanar Waveguide structure and formula 「コプレーナ・ストリップ Coplanar Strips」との相違点 「コプレーナ・ウェーブガイド waveguide」は「ホット側」の両側に同一層のグランドを配置しますが、「コプレーナ・ストリップ Coplanar strip」は、同一層のグランドは片側のみです。 マイクロ・ストリップライン Microstrip line 「マイクロ・ストリップライン」は、おそらく最も良く知られた構造の伝送線路です。 作成するのは割と簡単です。 Harold Wheeler 氏により1936年に開発されました。 この構造は、第二次世界大戦の後に、この次に説明する「ストリップライン」に発展しました。 特徴は、2層の導体と絶縁体で形成し、両面基板で構成することができます。 マイクロストリップ・ラインの構造と式 Microstrip line structure and formula 「ストリップライン Stripline」との相違点 「ストリップライン Stripline」は、3層の導体を使用する点が異なります。 (「マイクロ」等が付かないもの) 「マイクロ」は「小さい」や「微少」の意味がありますが、伝送線路においてもより微少化した構造を意味するらしく、「Stripline」は3層の導体を使用するのに対し、Micro Stripline では2層、Micro-Coplanar Stripline は1層のみで構成します。 ストリップライン Stripline 3層の導体と絶縁体で構成します。 これに限りませんが、いろいろな研究者が計算式を発表しており、式は研究者により異なります。 (資料に記載してある式は、その資料の執筆者が開発したものであることは稀で、多くは引用です。 ) それぞれの式ごとに特徴があります。 たとえば、簡略な式は簡単に計算できますが、条件により大きな誤差を伴います。 「ストリップライン」については、比較の意味もあり4種類の計算式を紹介します。 ストリップラインの構造と式 -A ストリップ・ラインの構造と式-A Stripline structure and formula -A ストリップラインの構造と式 -B ストリップ・ラインの構造と式-B Stripline structure and formula -B ストリップラインの構造と式 -C1 ストリップ・ラインの構造と式-C1 Stripline structure and formula -C1 ストリップラインの構造と式 -C2 ストリップ・ラインの構造と式-C2 Stripline structure and formula -C2 伝送線路の一覧(抜粋) 冒頭に記しましたが、いくつかの伝送線路について断面図を記載しておきます。 Jasik, R. Johnson, M. Graham 共著 1993年 Prentice Hall 刊 投稿ナビゲーション.

次の