Mikrostreifenleitung

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Eine Mikrostreifenleitung ist eine planare Leitungen für hochfrequente elektrische Signale. Sie wird häufig in der Mikrowellentechnik eingesetzt.

Inhaltsverzeichnis 1 Definition und Abgrenzung 2 Aufbau 2.1 Konstruktion und Dimensionierung 2.2 Bauelemente in Mikrostreifenleiterschaltungen 3 Links 4 Siehe auch

[Bearbeiten] Definition und Abgrenzung

Als Mikrostreifenleitungen werden Leiterbahnen bezeichnet, die durch ein dielektrisches Substrat von einer leitfähigen Fläche getrennt sind. In Abgrenzung zu normalen Leiterbahnen arbeiten Mikrostreifenleitungen als Quasi-TEM-Leiter. Sie werden meistens für den Transport und die Verarbeitung elektromagnetischer Wellen im Bereich zwischen einigen hundert Megahertz und etwa 20 Gigahertz eingesetzt.

[Bearbeiten] Aufbau

Eine Mikrostreifenleitung besteht aus einem nicht leitenden Substrat (Leiterplatte), das auf der Unterseite vollständig metallisiert ist (Massefläche). Auf der Oberseite ist ein Leiter in Form eines Streifens (Leiterbahn), also mit definierter Querschnittsfläche, angeordnet. Dieser Streifen wird gewöhnlich durch Bearbeitung der oberen Metallisierung durch Ätzen oder Fräsen angefertigt.

Als Substrat dienen verschiedene Dielektrika. Sehr häufig eingesetzt wird glasfaserverstärktes Teflon. Für höhere Ansprüche wird Aluminiumoxid neben anderen keramischen Materialien verwendet. Das in der normalen Platinenherstellung übliche FR4 ist in der Regel ungeeignet, da der Verlustwinkel zu groß ist.

Das Signal breitet sich in dem Zwischenraum zwischen dem Streifenleiter und der Massefläche aus. Ist der Streifenleiter unterbrochen, kann das Signal die Lücke unter bestimmten Bedingungen überspringen und sich danach weiter ausbreiten.

[Bearbeiten] Konstruktion und Dimensionierung

Da sich Quasi-TEM-Wellen vollkommen anders verhalten, als niederfrequente Signale, kommt der Abmessungen und der Form der Streifenleitungen einen signifikante Rolle zu. So können Richtungsänderungen der Leiter in der Regel nicht einfach durch Knicke realisiert werden.

Die Breite der Leitung und die Höhe des Substrates und die Dielektrizitätskonstante des Substrates bestimmen dabei den Wellenwiderstand der Leitung.

[Bearbeiten] Bauelemente in Mikrostreifenleiterschaltungen

Einfache Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren und Spulen lassen sich direkt durch besonders dimensionierte Streifen erzeugen. So haben lange, dünne Leiter eine induktive und breite, kurze eine kapazitive Wirkung. Neben den klassischen Bauelementen lassen sich noch weitere, für Hochfrequenztechnik typische, direkt mit Streifen realisieren. Dazu gehören:

• Sumpf
• Impedanzanpassung
• Reflektor

Komplexere Bauteile bzw. einfache Schaltungen, die sich aus Streifen erzeugen lassen sind:

• Richtkoppler
• Leistungsteiler
• Filter
• Übertrager

Alle anderen Bauelemente, die auf normalen Platinen verwendet werden, können prinzipiell auch auf eine Mikrostreifenleiterschaltung gelötet werden, wenn man ihre Abmessungen entsprechend berücksichtigt. Dieses bietet sich bei aktiven Elementen, wie Transistoren oder Dioden an. In der Regel werden dafür besondere Versionen von SMD-Bauformen eingesetzt.

[Bearbeiten] Links

MCALC - Sourceforgeprojekt zur Mikrostreifenleitungsberechnung

[Bearbeiten] Siehe auch

• Streifenleiter
• Wellenleiter