Impedancia de las características de la línea de transmisión Microstrip

La pregunta es de GATE 2016-ECE-paper 2.

Aquí en la pregunta, necesitamos comentar sobre las características de impedancia de la línea Microstrip y se nos dan 4 opciones: ingrese la descripción de la imagen aquíLa RESPUESTA DADA ES (B),

Mi enfoque para el problema es el siguiente:

  1. Dado que el ancho de la línea de microcinta es más pequeño que la placa conectada a tierra, habrá alguna fuga del campo eléctrico al aire desde la línea de microcinta, es decir, no todas las líneas de campo están delimitadas entre el material dieléctrico y la línea de microcinta.

  2. Por lo tanto la permitividad efectiva ( ϵ mi F F ) de la línea de transmisión será menor que ( ϵ r )[ dieléctrico] pero más que ϵ 0 [aire].

  3. La impedancia característica de la línea sin pérdidas viene dada por Z 0 = L C , donde L es la inductancia por unidad de longitud y C es la capacitancia por unidad de longitud.

  4. Además, capacitancia = ( ϵ mi F F A r mi a yo mi norte gramo t h )

  5. Por lo tanto, la impedancia característica será mayor que la impedancia, es decir, Mi respuesta viene como opción (A)

Entonces, ¿dónde me equivoco, dado que la respuesta dada es la opción (B)?

Respuestas (1)

no todas las líneas de campo están delimitadas entre el material dieléctrico y la línea de microcinta.

Esto es cierto. Sin embargo, la fórmula C = ε 0 ε R A t se aplica al caso de placas cuasi-infinitas. Es decir, el caso en que todas las líneas de campo son estrictamente verticales de una placa a otra. Esta fórmula ignora por completo los campos marginales.

Las líneas de campo que "escapan" del dieléctrico al aire son parte del campo marginal, que no se tiene en cuenta en la fórmula de capacitancia de placas paralelas. Por lo tanto, ellos (y los otros campos marginales que están confinados al dieléctrico) solo pueden sumar a la capacitancia, no restarla.