В электронике полосковая линия — это среда поперечной электромагнитной (ПЭМ) линии передачи , изобретенная Робертом М. Барреттом из Кембриджского исследовательского центра ВВС в 1950-х годах. Полосковая линия — самая ранняя форма планарной линии передачи .
В полосковой схеме используется плоская металлическая полоса, которая зажата между двумя параллельными плоскостями заземления . Изоляционный материал подложки образует диэлектрик . Ширина полосы, толщина подложки и относительная диэлектрическая проницаемость подложки определяют волновое сопротивление полосы, которая является линией передачи . Как показано на схеме, центральный проводник не обязательно должен располагаться на одинаковом расстоянии между плоскостями заземления. В общем случае материал диэлектрика выше и ниже центрального проводника может быть разным.
Чтобы предотвратить распространение нежелательных мод, две заземляющие пластины должны быть закорочены вместе. Обычно это достигается за счет ряда переходных отверстий , идущих параллельно полосе с каждой стороны.
Как и коаксиальный кабель , полосковый кабель не имеет дисперсии и не имеет частоты среза . Хорошей изоляции между соседними дорожками можно добиться легче, чем при использовании микрополосковых линий . Полосковые линии обеспечивают повышенную помехоустойчивость против распространения радиочастотных излучений за счет более низких скоростей распространения по сравнению с микрополосковыми линиями. Эффективная диэлектрическая проницаемость полосковых линий равна относительной диэлектрической проницаемости диэлектрической подложки, поскольку волны распространяются только в подложке. Следовательно, полосковые линии имеют более высокую эффективную диэлектрическую проницаемость по сравнению с микрополосковыми линиями, что, в свою очередь, снижает скорость распространения волны (см. Также коэффициент скорости ) в соответствии с
Stripline , теперь используемый как общий термин, изначально был собственной торговой маркой Airborne Instruments Laboratory Inc. (AIL). Версия, произведенная AIL, по существу имела воздушную изоляцию ( воздушную полосковую линию ) с помощью лишь тонкого слоя диэлектрического материала - ровно настолько, чтобы поддерживать проводящую полоску. Проводник был напечатан с обеих сторон диэлектрика. Более знакомая версия, в которой пространство между двумя пластинами полностью заполнено диэлектриком, изначально была произведена компанией Sanders Associates , которая продавала ее под торговой маркой Triplate . [1]
Изначально Stripline был предпочтительнее его конкурента, микрополосковой технологии ITT . Передача в полосковой линии осуществляется исключительно в режиме ТЕМ и, следовательно, дисперсии нет (при условии, что диэлектрик подложки сам по себе не является дисперсионным). Кроме того, элементы разрыва линии (разрывы, шлейфы , штыри и т. д.) представляют собой чисто реактивный импеданс. В случае микрополосковых это не так; разные диэлектрики выше и ниже полосы приводят к появлению продольных не-TEM-компонентов волны. Это приводит к тому, что элементы дисперсии и неоднородности имеют резистивную составляющую, вызывающую их излучение. В 1950-х годах Юджин Фубини , в то время работавший в AIL, в шутку предположил, что микрополосковый диполь мог бы стать хорошей антенной. Это было призвано подчеркнуть недостатки микрополосковой антенны, но микрополосковая патч-антенна стала самой популярной конструкцией антенн в мобильных устройствах. [2] Полосковые линии оставались на подъеме благодаря своим преимуществам в производительности на протяжении 1950-х и 1960-х годов, но в конечном итоге микрополосковые линии победили, особенно в изделиях массового производства, поскольку их было легче собирать, а отсутствие верхнего диэлектрика означало, что к компонентам было легче получить доступ и регулировать. По мере увеличения сложности печатных схем вопрос удобства стал более важным, и сегодня микрополосковые технологии стали доминирующей планарной технологией. Миниатюризация также приводит к предпочтению микрополосковых, поскольку их недостатки не столь существенны в миниатюрной схеме. Однако полосковая линия по-прежнему выбирается там, где требуется работа в широкой полосе частот. [3]
Микрополосковая линия похожа на полосковую линию передачи, за исключением того, что микрополосковая линия не зажата, а находится на поверхностном слое над плоскостью заземления. Изготовление полосковой линии обходится дороже, чем микрополосковой, а из-за второй заземляющей пластины ширина полоски при заданном импедансе и толщине платы намного уже, чем у микрополосковой.
