PCB技術 - 高周波回路基板マイクロストリップ線路と接地コプレーナ線路の比較

最適の選択 PCB高周波プリント回路基板 ある回路設計のための材料, これ高周波プリント配線板デザイナーは、通常、パフォーマンス変更を考慮する必要があります, 物理サイズ, と回路の電力レベル. 異なる伝送線路技術の選択は、例えばマイクロストリップ線や接地共面導波路（GCPW）を用いる。ほとんどのデザイナーは、明らかな違いを知っている ハイ周波数マイクロストリップ線路とストリップ線路 高周波プリント板, 接地中のコプレーナ導波路 高周波回路基板 デザインは伝統的なマイクロストリップラインと全く異なる。

接地されたコプレーナ導波路は、高周波数マイクロ波無線周波数ボードの回路設計者の設計に多くの利点および利便性をもたらすことができる。異なる回路を選択するとき、マイクロストリップラインと接地コプレーナ導波路回路上の異なるpcb基板（マイクロ波無線周波数ボード）材料の影響を理解するのは非常に役立つ。

これにより設計されたマイクロストリップ回路の構造がわかる 高周波回路基板 信号線が誘電体層の上に処理されるということである, そして、接地導体表層は誘電層の最下段にある. 接地コプレーナ導波路構造, 誘電体層の底部の接地面に加えて, つの追加の接地面が誘電体層の頂部に追加され、信号導体はこれら2つの接地面にあり、互いに離間している. 頂部及び底部の接地面は、金属充填ビアを介して接続され、一貫した接地性能を達成する. 加えて, 接合のような回路不連続性の一貫性を確保するために, 多くの接地されたコプレーナ導波路回路は、2つの頂部接地導体間の電気的接続を達成するために接地バスバーを使用する。

2つの伝送線路技術の違いは、接地されたコプレーナ導波路では、上部接地導体と信号導体との間の小さな間隔が回路の低インピーダンスを達成することができ、回路のインピーダンスを間隔を調整することによって変えることができる。接地導体と信号導体との間の距離が増加すると、インピーダンスも増加する。接地されたコプレーナ導波路の上部接地導体と信号導体間の距離が増加すると、回路に対する接地導体の影響が低減される。間隔が十分に大きい場合、接地されたコプレーナ導波路回路はマイクロストリップ回路に類似する。

特定の伝送線路はなぜ他の伝送線路技術に比べて利点があるのか？明らかに、接地されたコプレーナ導波路と比較して、マイクロストリップラインは、単純な構造を有しており、これは処理および計算機モデリングにより便利である。マイクロストリップ線路やマイクロストリップ線路のストリップラインは、マイクロ波帯で最も一般的な伝送線路技術であるが、ミリ波帯ではマイクロストリップ線路やストリップライン回路の損失が大きくなる。これにより、30 GHz以上の周波数帯において、これら2つの伝送線路技術の効率が低下する。しかし、接地されたコプレーナ導波路は、固体接地構造を有し、高周波数帯域での損失が小さい。これは、ミリ波周波数帯の設計および100 GHzおよびそれ以上の周波数帯域の設計のための潜在的な利点および安定した性能を提供する。

高周波pcb基板材料の実効誘電率は、50オーム特性インピーダンスなどの回路構造の寸法を決定する。例えば、ロジャース高周波ボードROC 450 B炭化水素セラミック回路材料マイクロストリップ伝送線路に基づいて、ロジャース高周波ボードの50オーム特性インピーダンス条件の下での回路幅は、材料3.48の比誘電率に基づく。しかし，この材料を用いた接地型コプレーナ導波路では実効誘電率が低下する。PCB高周波回路基板の誘電体材料ではなく回路上の空気中に電磁界がより分布しているため、接地されたコプレーナ導波路の実効誘電率はマイクロストリップ線路に比べて低減される。接地されたコプレーナ導波路とマイクロストリップ線路の実効誘電率の違いは、接地された共平面導波路の誘電体厚さと信号線と頂部の接地の間の間隔に依存する。

高周波マイクロストリップ線路または接地コプレーナ導波路伝送線路技術を使用する場合，高周波pcb基板材料はどのような役割を果たすか誘電率（dk）および誘電率の整合性などの材料パラメータは送電線の電気的性能に影響する。電磁界は誘電率dkの材料の内外に伝搬するので，回路構造の伝搬モードは異なり，回路材料の実効誘電率に影響する。上部伝送線路と底部グランドプレーンのマイクロストリップ回路構造では，その電磁場は主に2つの金属面間の誘電体材料内に分布し，信号導体の端部に集中している。したがって、マイクロストリップ回路の実効誘電率は、PCB材料の比誘電率と密接に関係している。例えば、Rogers社のRO 450 B炭化水素セラミックpcb基板材料、10 GHzでZ（厚さ）方向の誘電率のプロセス規格値は3.48であり、全材料の誘電率偏差は±0.05で保たれている。

PCB高周波回路基板処理係数は、接地されたコプレーナ導波路回路に比べてマイクロストリップ回路に影響を与えない. 例えば, pcb基板の厚さの違いはマイクロストリップ回路の性能にほとんど影響しない, しかし、それは接地コプレーナ導波路回路の性能に影響する。マイクロストリップ回路, より厚いPCB銅層厚は、挿入損失をわずかに減少させ、回路100の実効誘電率を低減する. 接地コプレーナ導波路回路, より厚いPCB銅層の厚さは、頂部接地信号線とグランドとの間の電磁界を増加させる, これは、接地されたコプレーナ導波路回路の上の空気中の電磁場分布を増加させる。空気中の電磁場分布の増加は、より厚いPCB－銅層厚さとPCBの実効誘電率を用いた接地コプレーナ導波路回路の回路損失の有意な減少をもたらす。

マイクロストリップ線路は高周波、ミリ波周波数帯において高い放射損失を有するが、達成することは困難である ハイオーダモード抑制, マイクロストリップ線路は、比較的狭いマイクロ波帯域幅を有する回路に依然として適している. そして、マイクロストリップ回路は、比較的無電である PCB高周波回路基板 加工技術と銅層の厚さと厚さの違い。対照的に, 接地された共平面導波路は、ミリ波帯で比較的低い放射損失を有し、良好な ハイオーダモード抑制, これは、接地されたコプレーナ導波路を30 GHz以上の候補伝送線路技術にする. 加えて, 接地されたコプレーナ導波路回路は、処理技術および PCB高周波回路基板, 高周波数帯での大量生産と応用に適した接地コプレーナ導波路。