Microstrip frente a Stripline
La microbanda y la línea de banda son las dos estructuras de líneas de transmisión dominantes en el diseño de PCB. La microtira es más fácil de fabricar y sondear, mientras que la tira lineal ofrece un mejor blindaje y una menor pérdida de radiación; la elección correcta depende de la frecuencia, los requisitos de aislamiento y el presupuesto de la capa de PCB.
Microstrip
La microtira es un conductor en la capa exterior de una PCB con un plano de tierra en la parte inferior, separado por el dieléctrico del sustrato. Parte del campo se extiende hacia el aire por encima de la traza, lo que produce una constante dieléctrica efectiva inferior a la del sustrato.
Advantages
- Fácil acceso para sondear y volver a trabajar
- Menor costo de fabricación: capa exterior, no se necesitan vías enterradas
- Menor pérdida dieléctrica a altas frecuencias debido a un campo de aire parcial
- Fácil de combinar con conectores de inicio final
Disadvantages
- Irradia más que una línea de rayas, no está protegida en la parte superior
- Susceptible al acoplamiento y la interferencia de campos externos
- La constante dieléctrica efectiva varía con la frecuencia (dispersión)
- Mayor sensibilidad de impedancia al grosor de la máscara de soldadura
When to use
Utilice microstrip para las trazas de RF en las capas exteriores, donde es necesario acceder por sonda, los conectores se colocan en la capa exterior y el blindaje EMI se gestiona a nivel de placa o carcasa.
Línea de striplines
Stripline es un conductor enterrado entre dos planos de tierra dentro de la pila de PCB. El campo está completamente contenido en el dieléctrico, lo que proporciona una impedancia característica bien definida y estable en frecuencia.
Advantages
- Totalmente blindado: radiación mínima y acoplamiento a las capas adyacentes
- Impedancia estable: sin interfaz aire-dieléctrica, sin dispersión
- Mejor para diseños de alta densidad con señales de RF sensibles
- Disminución de la diafonía entre líneas adyacentes
Disadvantages
- Requiere al menos una placa de circuito impreso de 4 capas, lo que aumenta el costo
- No se puede sondear directamente; se requieren vías de prueba
- Mayor pérdida dieléctrica que la microtira a la misma frecuencia
- A través de transiciones, agregue inductancia y reflexiones parasitarias.
When to use
Utilice stripline para señales de alta frecuencia que requieran aislamiento (PLL, relojes, distribución de RF), pares diferenciales sensibles y cualquier traza que no deba irradiar o captar interferencias.
Key Differences
- ▸La microtira está en las capas exteriores de PCB; la tira está enterrada entre los planos del suelo
- ▸Stripline proporciona un blindaje electromagnético completo; la microtira está abierta en la parte superior e irradia
- ▸Microstrip tiene una pérdida dieléctrica menor debido a una interfaz de aire parcial; Stripline tiene un punto r estable
- ▸Stripline requiere una PCB de más de 4 capas; Microstrip funciona en una placa de 2 capas
- ▸Se puede acceder a Microstrip para sondear; Stripline requiere vías de prueba
Summary
Elija microstrip para diseños económicos, conectores de capa exterior y cuando sea necesario un acceso por sonda. Elija Stripline para el aislamiento de alta frecuencia, las señales sensibles y las placas multicapa densas en las que se deben controlar la EMI y la diafonía. Muchos diseños de PCB de radiofrecuencia utilizan ambas opciones: microbanda para los conectores y línea de banda para el enrutamiento interno.
Frequently Asked Questions
¿Cuál tiene una pérdida menor a 10 GHz: microstrip o stripline?
Por lo general, Microstrip tiene una pérdida total más baja a altas frecuencias porque parte del campo viaja en el aire (menor μr), lo que reduce la pérdida dieléctrica. Sin embargo, la pérdida de radiación aumenta con la frecuencia de las microbandas. La pérdida lineal está dominada por la pérdida dieléctrica en el material de PCB.
¿Puedo usar microstrip a 77 GHz?
Sí, pero prestando especial atención a la rugosidad de la superficie, a la eliminación de la máscara de soldadura y a las transiciones de los conectores. Por encima de ~20 GHz, la rugosidad de la superficie del cobre se convierte en un factor de pérdida significativo. Los laminados de baja pérdida (Rogers, Isola) suelen ser necesarios por encima de los 10 GHz para el microstrip.
¿Qué es una guía de ondas coplanar (CPW)?
El CPW agrega planos de tierra a cada lado de una traza de microbanda en la misma capa. Esto proporciona un mejor blindaje que el de las microbandas y, al mismo tiempo, permanece en la capa exterior, un enfoque híbrido que se utiliza en circuitos integrados de RF, alimentaciones de antenas y PCB de alta frecuencia.
¿Cómo hago la transición entre microstrip y stripline?
Usa una vía para hacer la transición entre capas. El diámetro de la vía, el tamaño de la broca y la almohadilla deben diseñarse cuidadosamente para minimizar la capacitancia y la inductancia parásitas. A menudo es necesario perforar hacia atrás (quitar el extremo de la vía) por encima de los 10 GHz para evitar resonancias.