Микрополосковая и полосковая линии (microstrip и stripline)

Быструю дорожку на печатной плате рассматривают как линию передачи, и её свойства зависят от того, где она проходит. На внешнем слое над плоскостью земли получается микрополосковая линия, во внутреннем слое между двумя плоскостями — полосковая. У них разная скорость сигнала, излучение и перекрёстные помехи.

Обновлено 29 октября 2026 г.Редакция GAW

Микрополосковая линия (microstrip) — дорожка на внешнем слое платы над сплошным опорным слоем (обычно землёй), отделённая от него диэлектриком; сверху у неё воздух или паяльная маска. Полосковая линия (stripline) — дорожка во внутреннем слое между двумя опорными плоскостями, со всех сторон окружённая диэлектриком. Обе — линии передачи с определённым волновым сопротивлением, которое задают ширина дорожки, толщина и проницаемость диэлектрика.

Скорость и задержка

В полосковой линии поле целиком в диэлектрике, и скорость сигнала v = c / √εr. В микрополосковой часть поля проходит по воздуху, поэтому действует эффективная проницаемость между 1 и εr, зависящая от ширины дорожки. TI в записке SCAA082A сравнивает обе линии на FR-4 (εr = 4,6, диэлектрик 1,5 мм):

Линия	Ширина	εr,эфф	Скорость	Задержка на 100 мм
Микрополосковая	0,5 мм	3,05	0,573c, 172 мм/нс	582 пс
Микрополосковая	1 мм	3,17	0,562c, 169 мм/нс	593 пс
Полосковая	любая	4,6	0,466c, 140 мм/нс	715 пс

Задержку для своей дорожки удобно считать в калькуляторе «Задержка сигнала в дорожке», волновое сопротивление микрополосковой линии — в калькуляторе микрополосковой линии.

Излучение и перекрёстные помехи

TI в AN-1469 перечисляет плюсы полосковой линии: дорожка зажата между плоскостями земли и питания, поэтому меньше излучает и меньше ловит наводки. В SCAA082A добавлено объяснение перекрёстных помех: в однородной среде полосковой линии прямые наведённые токи от индуктивной и ёмкостной связи компенсируют друг друга, а в микрополосковой индуктивная составляющая преобладает. Совет TI для обоих случаев — расстояние между соседними дорожками не меньше двух их ширин.

Цена полосковой линии — меньшая скорость и переходные отверстия на пути к выводам. Для импеданса, выдержанного в допуске, заказывают контроль импеданса.

Частые вопросы

Почему сигнал в полосковой линии идёт медленнее?

Поле полосковой линии целиком в диэлектрике, и скорость равна c/√εr: при εr = 4,6 это 0,466 скорости света. У микрополосковой части поля проходит по воздуху, эффективная проницаемость меньше — по TI около 3,05–3,17 для дорожки 0,5–1 мм над слоем 1,5 мм — и скорость выше, около 0,57c.

Где разводить быстрые сигналы: снаружи или внутри?

Внутри, между плоскостями, линия меньше излучает и меньше ловит помехи, а её задержка не зависит от ширины — это удобно для выравнивания длин. Снаружи меньше переходных отверстий и проще доступ к выводам. TI в AN-1469 называет цену полосковой линии — меньшая скорость; для коротких линий на плате это редко важно.

Как далеко разносить параллельные дорожки?

TI в SCAA082A советует держать соседние дорожки на расстоянии не меньше двух ширин дорожки. В микрополосковой линии перекрёстная помеха больше: прямые наведённые токи от индуктивной и ёмкостной связи там не компенсируют друг друга, как в однородной среде полосковой линии.

Источники

Texas Instruments. High-Speed Layout Guidelines, SCAA082A (November 2006, revised August 2017) — разд. 1.3, рис. 3: у микрополосковой линии одна опорная плоскость, у полосковой — две, дорожка окружена диэлектриком; v = c/√εr для полосковой линии, для микрополосковой нужна эффективная εr (подложка, воздух, маска); табл. 2 при длине 100 мм, толщине меди 35 мкм, высоте 1,5 мм, εr = 4,6, 300 МГц: микрополосковая 0,5 мм — εr,eff 3,046, 0,573c, 171,9 мм/нс, 581,7 пс/100 мм; 1 мм — 3,165, 0,562c, 168,6 мм/нс, 593,1 пс; полосковая — 4,6, 0,466c, 139,8 мм/нс, 715,3 пс независимо от ширины; разд. 1.4: в однородной среде (полосковая линия) прямой и обратный наведённые токи взаимно компенсируются, в микрополосковой индуктивная связь преобладает; расстояние между дорожками не меньше двух ширин
Texas Instruments. AN-1469 PHYTER Design & Layout Guide, SNLA079D (October 2006, revised April 2013) — разд. 2.2: под микрополосковыми дорожками нужна сплошная плоскость земли — она локализует излучение и сохраняет импеданс; полосковые дорожки между плоскостями земли и питания излучают меньше и меньше подвержены наводкам, но скорость распространения в них ниже; рис. 5–8 — формулы одиночных и дифференциальных линий обоих типов

Нашли ошибку?