A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Niektorý z redaktorov požiadal o revíziu tohto článku. Prosím, opravte a zlepšite tento článok. Po úprave článku môžete túto poznámku odstrániť. Nezrozumiteľnosť, kostrbatý preklad z angličtiny. |
Mikropásik je typ elektrickej prenosovej linky, ktorá sa väčšinou vyrába technológiou tlačených plošných spojov a využíva sa na prenos signálov v mikrofrekvenčnej oblasti. Pozostáva z vodivého pásika oddeleného od zemniacej dosky dielektrickou vrstvou nazývanou aj substrát. Mikrovlnné prvky ako sú antény, spojovacie členy, filtre, deliče výkonu atď. sa môžu vyrobiť z mikropásikov, popr. celé zariadenie možno navrhnúť na jednom mikropásiku. Mikropásiková technológia je omnoho lacnejšia ako tradičná vlnovodová, ľahšia a kompaktnejšia.
Nevýhody mikropásikov pri porovnaní s vlnovodmi sú, že nedokážu zvládnuť veľké výkony a majú väčšie straty. Taktiež, na rozdiel od vlnovodu, mikropásik nie je uzatvorený a je náchylnejší na presluchy a neúmyselné žiarenie.
Mikropásikové zariadenia môžu byť vyrobené na FR-4 (štandardná doska pre plošné spoje) substráte za menšiu cenu. Ale dielektrické straty pre mikrovlnné frekvencie sú na tomto substráte vysoké. Preto sa pre tieto a ešte iné dôvody sa používa korundová keramika. V menšom meradle sa mikropásikové prenosové spoje budujú do monolitických mikrovlnných integrovaných obvodov MMIC.
Mikropásikové spoje sa taktiež používajú vo vysokorýchlostných digitálnych návrhoch plošných spojov, kde treba smerovať signály z jednej časti obvodu do druhej s minimálnym skreslením, pričom sa vyhýbame presluchom a vyžarovaniu.
Mikropásik je veľmi podobný páskovému vedeniu a koplanárnemu (rovinnému) vlnovodu CPW, a je možné všetky tri integrovať na jednom substráte.
Nehomogenita
Elektromagnetická vlna prenášaná mikropásikom existuje z časti v dielektrickom substráte a z časti aj vo vzduchu nad ním. Vo všeobecnosti, dielektrická konštanta substrátu bude iná (väčšia) než vzduchu, a preto sa vlna pohybuje v nehomogénnom prostredí. V dôsledku toho je rýchlosť šírenia niekde medzi rýchlosťou vĺn v substráte a rýchlosťou vĺn vo vzduchu. Toto správanie je popísane zavedením efektívnej dielektrickej konštanty (alebo aj efektívnej relatívnej permitivity) mikropásika; toto je dielektrická konštanta ekvivalentného homogénneho prostredia (t. j. aj takého, ktoré má tú istú rýchlosť šírenia). Ďalšie dôsledky nehomogénneho prostredia zahŕňajú:
- Vedenie nebude podporovať pravú TEM vlnu; pri nenulových frekvenciách, E aj H pole bude mať pozdĺžne zložky (hybridný mód).[1] Ale tieto zložky sú malé, a dominantný mód je uvádzaný ako quasi-TEM.
- Vedenie je disperzné. S narastajúcou frekvenciou efektívna dielektrická konštanta postupne rastie ku konštante substrátu a fázová rýchlosť postupne klesá.[1][2] Toto nastáva aj keď sa ako substrát použije nedisperzný materiál (dielektrická konštanta substrátu bude obyčajne klesať s narastajúcou frekvenciou).
- Charakteristická impedancia vedenia sa slabo mení s frekvenciou (aj pri nerozptyľovacom materiáli substrátu). Charakteristická impedancia iných módov ako TEM nie je jednoznačne definovaná a záleží na použitej presnej formulácii. Impedancia mikropásika buď narastá, klesá, alebo klesá a potom narastá so zvyšujúcou sa frekvenciou.[3] Hranica najnižších frekvencií pre charakteristickú impedanciu sa udáva ako kvázi-statická charakteristická impedancia, a je taká istá ako pre všetky formulácie charakteristických impedancií.
- Vlnová impedancia sa mení po celom priereze vedenia.
Charakteristická impedancia
Uzavretú formu aproximovanej rovnice pre kvázi statickú charakteristickú impedanciu mikropásikového spoja vyvinul Harold Alden Wheeler:[4][5][6]
kde je efektívna šírka, čo je aktuálna šírka mikropásika, plus korekcia pre nenulovú hrúbku pokovenia. Efektívná šírka je daná
s
- impedancia voľného priestoru,
- dielektrická konštanta substrátu,
- šírka pásika,
- ('výška') substrátu a
- hrúbka pokovovania pásika.
Tento vzorec je asymptotický k presnému riešeniu v troch rôznych prípadoch
- , ľubovoľné (paralelné dosky prenosového vedenia),
- , (drôt nad zemniacou doskou) a
- ,
Je potvrdené, že vo väčšine prípadov je chyba vypočítanej impedancie menšia ako 1% a vždy menšia ako 2%. Pre pokrytie všetkých aspektov do jedného vzorca, Wheeler 1977 vylepšuje Wheelera 1965 [5], kde jedna rovnica platí pre a druhá pre (čiže zavádza nespojitosť pre ). Napriek tomu je rovnica z 1965 viac citovaná. Taktiež veľké množstvo aproximačných rovníc bolo vyrobených inými autormi. Ale väčšina týchto rovníc platí len pre isté aspekty alebo obmedzené rozsahy, alebo niekedy pokrývajú celý rozsah, ale len po častiach. Kuriozitou je, že Harlod Wheeler nemal rád oba termíny „mikropásik“ a „charakteristická impedancia“ a vo svojich prácach sa im vyhýbal.
Ohyby
S cieľom postaviť kompletný obvod v mikropásiku je často potrebné cestu pásika zahnúť s veľkým uhlom. Náhle 90° zatočenie v mikropásiku často zapríčiňuje, že výrazná časť signálu v tejto časti je odrazená naspäť ku zdroju a iba malá časť pokračuje po ohybe. Jeden z prostriedkov efektívneho nízko odrazivého ohybu je zatočiť cestu pásika v oblúku s uhlom 3-krát väčším ako je šírka pásika.[7] Existuje aj iná metóda, ktorá zaberie menej miesta substrátu a volá sa skosený ohyb.
Do prvej aproximácie sa náhle neskosené ohnutie správa ako paralelná kapacita umiestnená medzi zemniacou doskou a ohybom v pásiku. Skosenie ohybu znižuje plochu pokovenia a tak znižuje prebytočnú kapacitu. Skosové percento je odrezanie časti priečky medzi vnútorným a vonkajším rohom neskoseného ohybu. Optimálny skos pre veľkú škálu mikropásikových tvarov bolo určených experimentálne Douvillom a Jamesom.[8] Zistili, že vhodná rovnica na výpočet optimálneho skosového percenta je daná,
ak platí že a dielektrická konštanta substrátu je . Táto rovnica je celkom nezávislá od . Aktuálny rozsah parametrov, ktoré Douville a James predkladajú dôkazmi je a . Uvádzajú, že pomer stojatých vĺn VSWR je lepší než 1,1 (t. j. odraz vlny lepší než −26 dB) pre ľubovoľné skosové percento do 4% (originálnej ) danej rovnice. Všimnite si, že pre minimálne , skosové percento je 96%, čiže pásik je veľmi blízko prerezaný. Pre oba, zatočené a skosené ohyby, elektrická dĺžka je o niečo kratšia než je fyzická dĺžka cesty pásika.
Referencie
- ↑ a b E. J. Denlinger, “A frequency dependent solution for microstrip transmission lines”; IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-19, pp. 30 – 39, Jan. 1971.
- ↑ H. Cory, “Dispersion characteristics of microstrip lines”; IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-29, pp. 59 – 61, Jan. 1981.
- ↑ B. Bianco, L. Panini, M. Parodi, and S. Ridetlaj “Some considerations about the frequency dependence of the characteristic impedance of uniform microstrips”: IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-26, pp. 182 – 185, March 1978.
- ↑ H. A. Wheeler, “Transmission-line properties of parallel wide strips by a conformal-mapping approximation”, IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-12, pp. 280 – 289, May 1964.
- ↑ a b H. A. Wheeler, “Transmission-line properties of parallel strips separated by a dielectric sheet”, IEEE Tran. Microwave Theory Tech., vol. MTT-13, pp. 172 – 185, Mar. 1965.
- ↑ H. A. Wheeler, “Transmission-line properties of a strip on a dielectric sheet on a plane”, IEEE Tran. Microwave Theory Tech., vol. MTT-25, pp. 631 – 647, Aug. 1977.
- ↑ T.H. Lee, Planar Microwave Engineering; Cambridge University Press, pp. 173 – 174, 2004.
- ↑ R. J. P. Douville and D. S. James, Experimental study of symmetric microstrip bends and their compensation; IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-26, pp. 175 – 182, Mar. 1978.
Pozri aj
Externé odkazy
- Microstrip in Microwave Encyclopedia
- Microstrip Analysis/Synthesis Calculator
- Microstrip Impedance Calculator (courtesy of Colorado Electronic Product Design)
Zdroj
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Microstrip na anglickej Wikipédii.
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk