Microstrip vs Stripline: RF PCB 전송선로와 50Ω 임피던스 설계
1 분
- Microstrip과 Stripline은 무엇이 다른가?
- 임피던스를 결정하는 값은?
- 어떤 상황에서 선택할까?
- RF PCB 레이아웃에서 자주 놓치는 5가지
- FAQ
RF PCB나 고속 신호 PCB에서 “50 Ω 선폭”을 정할 때 표면 배선인지 내부 배선인지부터 구분해야 합니다. 마이크로스트립(Microstrip)과 스트립라인(Stripline)은 기준면과 유전체 구조가 달라 같은 선폭에서도 임피던스가 달라집니다. 이 글은 두 전송선로의 차이, 스택업 확인 순서, 실무에서 자주 생기는 오류를 정리합니다.
Microstrip과 Stripline은 무엇이 다른가?
| 항목 | Microstrip | Stripline |
|---|---|---|
| 신호층 | PCB 외층 | PCB 내층 |
| 기준면 | 인접한 연속 기준면 1개 | 위·아래의 연속 기준면 2개 |
| 전계 | 일부가 공기 또는 솔더마스크 쪽에 분포 | 대부분 기판 유전체 내부에 분포 |
| 설계상 이점 | 커넥터·부품으로 접근하기 쉽고 프로빙이 편리 | 외부 환경에 덜 노출되고 층 사이 차폐에 유리 |
| 주요 검토 | 솔더마스크, 인접 금속, 커넥터 전이 | 추가 층·비아 전이, 적층 대칭, 내층 검사 |
어느 구조가 “10 GHz 아래/위”에만 적합하다는 고정된 경계는 없습니다. 손실, EMI, 접근성, PCB 층수, 사용 재료와 제조 공차를 함께 고려해야 합니다.
임피던스를 결정하는 값은?
특성 임피던스는 선폭(W), 구리 두께(T), 신호선과 기준면 사이 거리(H), 유전체의 유전율(Dk) 등에 따라 달라집니다. Stripline은 두 기준면까지의 거리를 각각 고려합니다. 외층 Microstrip은 솔더마스크 유무와 실제 적층 구조의 영향도 받습니다.
실무 순서: 목표 임피던스 지정 → 제조사의 실제 스택업과 재료 확인 → 해당 스택업으로 선폭 계산 → 배선·비아·커넥터 전이 검토 → 필요 시 시제품 측정 순으로 진행하세요. “50 Ω”은 흔한 RF 예시일 뿐 모든 신호에 적용되는 기본값은 아닙니다. 근사 계산식의 한계는 Analog Devices의 Microstrip·Stripline 설계 자료도 참고할 수 있습니다.
어떤 상황에서 선택할까?
- 안테나·RF 커넥터로 바로 연결: 부품과 같은 외층에서 짧게 배선할 수 있다면 Microstrip이 유리할 수 있습니다. 안테나 급전선에는 데이터시트가 요구하는 임피던스와 참조면을 적용하세요.
- 주변 신호와의 결합을 줄여야 할 때: 연속된 두 기준면 사이로 배선할 수 있다면 Stripline이 후보입니다. 다만 신호를 내층으로 넣고 빼는 비아 전이도 성능에 영향을 줍니다.
- 층수가 제한된 보드: 외층의 Microstrip 또는 GCPW(그라운드가 있는 코플래너 구조)도 검토할 수 있습니다. 측면 그라운드 간격까지 포함해 계산해야 합니다.
RF PCB 레이아웃에서 자주 놓치는 5가지
- 기준면 끊김: 신호선 아래의 GND가 슬롯이나 분할로 끊기면 리턴 전류 경로가 돌아가고 임피던스가 달라집니다.
- 층 전환: 비아로 층을 바꿀 때는 새 기준면으로 리턴 전류가 이동하는 경로를 함께 설계합니다. 필요하면 가까운 GND 스티칭 비아와 전원 디커플링을 검토합니다.
- 무조건적인 길이 최소화: 짧은 배선이 일반적으로 유리하지만, 길이 정합과 커넥터·필터 배치 요구도 함께 지켜야 합니다.
- 근거 없는 재료 교체: 고주파라고 모두 같은 저손실 재료를 쓰는 것은 아닙니다. 주파수·선로 길이·허용 삽입 손실을 기준으로 Dk와 손실탄젠트(Df)를 확인합니다.
- 계산값만으로 확정: 제작 공차, 실제 스택업, 솔더마스크, 커넥터가 결과를 바꿀 수 있습니다. 중요한 RF 경로는 제조사와 임피던스 관리 조건을 확인하고 필요한 측정을 계획하세요.
FAQ
Stripline은 전원면과 GND면 사이에 있어도 되나요?
가능한 경우도 있지만 전원면이 해당 주파수에서 안정적인 저임피던스 기준면으로 동작하는지 검토해야 합니다. 두 면이 모두 연속적이라는 이유만으로 정상적인 리턴 경로가 자동 보장되지는 않습니다.
Microstrip의 선폭만 알면 50 Ω 여부를 판단할 수 있나요?
아니요. 기준면까지의 거리, 구리 두께, 유전율, 마스크 등 스택업 정보가 필요합니다. 제조사 스택업을 확정한 뒤 계산해야 합니다.
PCB 제조 견적 전에 어떤 파일을 준비해야 하나요?
층별 스택업, 목표 임피던스, 선폭·간격, Gerber와 드릴 파일을 확인하세요. 조건이 정리됐다면 JLCPCB 한국어 견적 페이지에서 PCB 제작 조건 확인하기로 이동할 수 있습니다.
지속적인 성장
Microstrip vs Stripline: RF PCB 전송선로와 50Ω 임피던스 설계
RF PCB나 고속 신호 PCB에서 “50 Ω 선폭”을 정할 때 표면 배선인지 내부 배선인지부터 구분해야 합니다. 마이크로스트립(Microstrip)과 스트립라인(Stripline)은 기준면과 유전체 구조가 달라 같은 선폭에서도 임피던스가 달라집니다. 이 글은 두 전송선로의 차이, 스택업 확인 순서, 실무에서 자주 생기는 오류를 정리합니다. Microstrip과 Stripline은 무엇이 다른가? 개념도: Microstrip은 외층 신호선과 기준면, Stripline은 내층 신호선과 두 기준면으로 구성됩니다. 항목 Microstrip Stripline 신호층 PCB 외층 PCB 내층 기준면 인접한 연속 기준면 1개 위·아래의 연속 기준면 2개 전계 일부가 공기 또는 솔더마스크 쪽에 분포 대부분 기판 유전체 내부에 분포 설계상 이점 커넥터·부품으로 접근하기 쉽고 프로빙이 편리 외부 환경에 덜 노출되고 층 사이 차폐에 유리 주요 검토 솔더마스크, 인접 금속, 커넥터 전이 추가 층·비아 전이, 적층......
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Microstrip vs. Stripline: 설계 차이점 및 사용 시점
RF(라디오 주파수) PCB 설계는 엔지니어링과 예술이 결합된 분야입니다. RF 설계에서 사용되는 마이크로스트립(microstrip)과 스트립라인(stripline) 전송선로는 숨은 주역이라고 할 수 있습니다. 이 선로들은 신호가 PCB를 통해 간섭, 손실, 또는 임피던스 불일치 없이 원활히 전달되도록 보장합니다. 그렇다면, 이 두 가지 선로는 무엇이며, 언제 어떤 것을 선택해야 할까요? 함께 알아보겠습니다. 마이크로스트립(Microstrip)과 스트립라인(Stripline) 전송선로란? 마이크로스트립 전송선로(Microstrip Transmission Line): 마이크로스트립은 PCB 표면에 위치한 전도성 트레이스(trace)로, 그 아래에 그라운드 플레인(ground plane)이 있고, 그 사이에는 유전체 재료(PCB 기판)가 삽입되어 있습니다. 트레이스의 상단은 공기와 접촉해 노출되어 있습니다. 이 구조에서 전자기장의 특성은 다음과 같습니다. 전자기장은 유전체와 공기 두 매질을 통해 ......