microstrip

Mikrostreifen, Microstrips, werden für die Übertragung von hochfrequenten Signalen auf Leiterplatten entwickelt. Bei der Übertragung von hochfrequenten Signalen und Digitalsignalen spielt die Leiterbahnführung auf der Leiterplatte eine funktionsentscheidende Rolle. Undefinierte Impedanzen der Leiterbahnen verursachen bei hohen Frequenzen Phasenverschiebungen und bei kurzzeitigen Anstiegsflanken können sie die Schaltzeiten beeinträchtigen. Die Probleme, die undefinierte Impedanzen von Leiterbahnen auslösen können, führen bei High-Speed-Logiken zu Funktionsbeeinträchtigungen.


Microstrips und Striplines sind Techniken mit denen Leiterbahnen so konstruiert werden, dass sie definierte Impedanzen haben.

Aufbau eines Microstrips, als Surface und Coated Microstrip

Aufbau eines Microstrips, als Surface und Coated Microstrip

Microstrips sind flache, planare Leiterbahnen für die Übertragung von hochfrequenten Signalen. Sie werden auf Leiterplatten und in monolithischen Mikrowellen-ICs (MMIC) eingesetzt. Entwickelt wurden sie von den ITT-Labs in die 50er Jahren. Microstrips bestehen aus einer Leiterbahn, dem Microstreifen, aufgebracht auf dem Basislaminat oder einem dielektrischen Substrat, und der Masse-Ebene mit der Potentialreferenz. Das Laminat separiert die Leiterbahn von der Masse-Ebene und bildet mit dieser eine Kapazität. Das Dielektrikum oberhalb der Leiterbahn kann Luft sein oder ein dielektrischer Überzug einer Lötstoppmaske.

Kennwerte von Microstrips

Die Impedanz eines Microstrips ist abhängig von der Leiterbahn-Induktivität, der effektiven Dielektrizitätskonstante und der Kapazität. Letztere wird bestimmt durch die Breite der planaren Leiterbahn, durch die Dicke des Laminats und dessen Permittivität. In der Praxis liegt die Impedanz eines Microstrips mit einer Leiterbahnbreite von 200 µm, der sich auf einem Laminat mit einer Dicke von 200 µm befindet, das eine Dielektrizitätskonstante von 5 hat, zwischen 40 Ohm und 50 Ohm. Die Leiterbahndicke reduziert die Impedanz nur unwesentlich.

Wenn sich oberhalb der Leiterbahn Luft befindet, spricht man von einem Surface Microstrip, ist oberhalb der Leiterbahn Lötstopplack aufgetragen, dann handelt es sich um einen Coated Microstrip. Beim Surface Microstrip ist die effektive Dielektrizitätskonstante geringer als die des dielektrischen Laminats. Je nach dielektrischem Substrat und dessen Dicke können mit Microstrips Frequenzen zwischen 20 GHz und 160 GHz übertragen werden.

Das Mikrostreifenprinzip wird auch bei Mikrostreifenantennen oder Patchantennen angewandt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Mikrostreifen
Englisch: microstrip
Veröffentlicht: 08.12.2013
Wörter: 326
Tags: #Hochfrequenzkabel #Leiterplatte
Links: 50-Ohm-Impedanz, Dielektrikum, Frequenz, Gigahertz, Impedanz