Asymmetric Stripline Impedanz Rechner

Eingänge

Leiterbahndicke	T
Substratdicke	H1
Substratdicke	H2
Leiterbahnbreite	W
Dielektrikum	Er

Ausgang

Impedanz (Z):

Einführung

Die asymmetrische Stripline-Übertragungsleitung ist am häufigsten auf einer Leiterplatte zu finden, bei der der Abstand von der Leiterbahn zu den Ebenen nicht der gleiche Abstand über und unter ist. Die Fähigkeit, diese Impedanz zu modellieren, ist schön, weil sie oft in Designs zu finden ist. Modellierungsannäherung kann verwendet werden, um die asymmetrische Stripline-Spur zu entwerfen. Durch das Verständnis der asymmetrischen Stripline-Übertragungsleitung können Designer diese Strukturen ordnungsgemäß aufbauen, um ihren Anforderungen gerecht zu werden.

Beschreibung

Eine Stripline besteht aus einem flachen Leiter, der zwischen zwei Masseebenen aufgehängt ist. Der Leiter und die Masseebenen sind durch ein Dielektrikum getrennt. Der Abstand zwischen dem Leiter und den Ebenen ist nicht für beide Bezugsebenen gleich. Diese Struktur wird höchstwahrscheinlich mit dem Leiterplattenprozess hergestellt

Beispiel

Ein Beispiel für eine asymmetrische Stripline ist eine 4-Lagen-Leiterplatte, bei der eine Spur auf Ebene 3 sowohl auf Ebene 1 als auch auf Ebene 4 bezogen ist. Die Spur ist der Ebene 4 am nächsten, und die Ebene 4 hat den dominanten Einfluss auf die Impedanz der Übertragungsleitung, aber die Ebene 1 würde die charakteristische Impedanz dieser Spur immer noch beeinflussen.

Modelle der asymmetrischen Stripline-Übertragungsleitung

Die Impedanz Z_0,AS für eine asymmetrische Stripline kann gemäß den Formeln im Dokument IPC-2141A berechnet werden, insbesondere im Abschnitt 4.2.5. Die charakteristische Impedanz wird durch folgende Formel gegeben:

$Z_{0,AS}=\frac{1}{\sqrt{\varepsilon_r}}\left [ Z_{0,SS}(\varepsilon_r=1, b=h_1+h_2+t)-\Delta Z_{0,air} \right ]$ Eq. 1

wobei:

Z_0,SS ist die Impedanz der symmetrischen Stripline, die gemäß Gleichung 1 oder Gleichung 3 des Symmetric Stripline Impedance-Tools berechnet wird und die folgenden Eingabewerte liefert: Ɛ_r=1, b=h1+h2+t. Z_0,SS ist die Impedanz mit Luft als Dielektrikum und einer Gesamtdicke, b, die gleich h1+h2+t ist.

ΔZ_0,air wird durch die folgende Gleichung gegeben:

Eq. 2

wobei h1 der Abstand zwischen der Signalleitung und der unteren Bezugsebene ist, h2 der Abstand zwischen der Signalleitung und der oberen Bezugsebene ist und Z_0,air durch folgendes gegeben ist:

Eq. 3

Z_0,SS ist die Impedanz der symmetrischen Stripline, die gemäß Gleichung 1 oder Gleichung 3 des Symmetric Stripline Impedance-Tools berechnet wird und die wiederum die folgenden Eingabewerte liefert:

Ɛ_r=1, b=h1. Es ist die Impedanz mit Luft als Dielektrikum und einer Gesamtdicke, b, die gleich h1 ist
Ɛ_r=1, b=h2. Es ist die Impedanz mit Luft als Dielektrikum und einer Gesamtdicke, b, die gleich h2 ist

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