náhled|upright=1.5|Plošný spoj satelitního konvertoru (LNB). V pravé třetině desky jsou použity běžné prvky se soustředěnými parametry, zbytek je tvořen obvody s rozloženými prvky používajícími mikropásky. Obvody s rozloženými parametry jsou elektrické obvody tvořené úseky přenosových vedení a jiných prvků s rozloženými parametry. Tyto obvody mají stejné funkce jako běžné obvody složené z pasivních součástek, např. kondenzátorů, cívek a transformátorů. Používají se většinou pro mikrovlnné frekvence, kde by implementace s použitím běžných součástek byla obtížná (nebo nemožná).

Běžné obvody se skládají ze samostatných součástek (diskrétních i integrovaných), které jsou propojeny různě realizovaným vodivým médiem. Obvody s rozloženými parametry jsou vytvořeny přímo tvarováním vodivého média do určitý vzorů. Hlavní výhodou obvodů s rozloženými parametry je, že zákaznické výrobky, např. přijímače satelitní televize, mohou být vyráběny stejně levně jako výrobky s plošnými spoji. Pro aplikace, jako jsou např. radary, satelitní komunikační prostředky nebo mikrovlnné spoje mohou být vytvářeny také v provedeních využívajících koaxiální vedením nebo vlnovody.

Často používaným jevem v obvodech s rozloženými parametry je, že určitý úsek přenosového vedení se může chovat jako rezonátor. Ke komponentům s rozloženými parametry, které používají vedení, patří pahýly, vazební vedení a kaskádované vedení. K obvodům vytvořeným z těchto komponent patří filtry, rozbočovače, směrové vazební členy a cirkulátory.

Studium obvodů s rozloženými parametry začalo ve 20. a 30. letech 20. století, ale k jejich významnějšímu použití došlo až za druhé světové války v radarech. I po válce se jejich používání zpočátku omezovalo na profesionální vojenské a vesmírné aplikace a na rozhlasové a televizní vysílání, ale díky pokroku v oboru materiálové vědy se brzy začaly používat i v dalších aplikacích. Od konce 20. století se používají i ve výrobcích pro civilní použití např. v elektronice v satelitních parabolických anténách nebo v mobilních telefonech. náhled|upright=2|Realizace dolní propusti; vlevo s použitím klasických diskrétních součástek na desce plošných spojů, vpravo konstrukce s prvky s rozloženými parametry realizovaná také technikou plošných spojů.

Obvodové modelování Model se soustředěnými prvky, který předpokládá, že pasivní elektrické prvky, které jsou nositeli odporu, kapacity a indukčnosti, jsou „soustředěny“ v jednom bodě prostoru v podobě rezistorů, kondenzátorů nebo cívek, lze použít, pokud doba, kterou potřebuje elektrický signál, aby se dostal z jedné svorky součástky na druhou, není příliš dlouhá ve srovnání se zpracovávaným kmitočtem. „Příliš dlouhá doba“ v tomto kontextu znamená dobu, při které dojde k významné změně fáze signálu. Velikost změny fáze závisí na frekvenci vln (která je nepřímo úměrná vlnové délce). Běžné inženýrské pravidlo je přejít od modelu se soustředěnými parametry k modelu s rozloženými parametry, když rozměry a vzdálenosti jsou větší než jedna desetina vlnové délky (což představuje fázový posuv 36°). Model se soustředěnými parametry pak úplně selhává, pokud jsou fyzické rozměry obvodů rovné čtvrtině vlnové délky (fázový posuv 90°), kdy nelze predikovat ani hodnotu, ale ani povahu komponent.

Pro vyšší frekvence je třeba používat model s rozloženými prvky. Při nízkých frekvencích jsou komponenty s rozloženými parametry příliš objemné. Konstrukce s rozloženými prvky jsou proveditelné od , a jsou preferovanou technologií pro mikrovlnné frekvence nad .

Neexistuje žádná jasná hranice kmitočtů, od nichž se model s rozloženými prvky musí používat. Tato hranice obvykle leží někde mezi 100 a , ale technologické rozměry jsou také významné; miniaturizované obvody mohou používat model se soustředěnými parametry i při vyšších frekvencích. Desky plošných spojů při použití klasického osazování do otvorů jsou rozměrnější než ekvivalentní konstrukce používající povrchovou montáž. Hybridní integrované obvody jsou menší než technologie plošných spojů a monolitické integrované obvody jsou ještě menší. Při použití integrovaných obvodů lze proto používat prvky se soustředěnými parametry i pro vyšší frekvence než při klasické konstrukci s diskrétními součástkami na plošných spojích, což se využívá v některých vysokofrekvenčních integrovaných obvodech. Tato volba má je zvláště významná pro mobilní zařízení, protože konstrukce se soustředěnými prvky obecně vedou k menším výrobkům.

Konstrukce s přenosovým vedením náhled|upright=1.7|Frekvenční odezva Čebyševova filtru pátého řádu; nahoře pro filtr ze součástek se soustředěnými parametry, dole ze součástek s rozloženými parametry. Velká většina obvodů s rozloženými parametry je složena z úseků přenosového vedení, které lze snadno modelovat. Průřez vedení se po délce nemění a je malý v porovnání s vlnovou délkou signálu; je tedy třeba uvažovat pouze rozložení po délce vedení. Takový prvek s rozloženými parametry je plně charakterizován svou délkou a charakteristickou impedancí. Další zjednodušení je možné pro obvody se souběžným vedením, jejichž všechny prvky mají stejnou délku. U obvodů se souběžným vedením lze prototyp obvodu s kondenzátory a cívkami se soustředěnými parametry přímo převést na obvod s rozloženými parametry, jehož prvky odpovídají jedna k jedné původnímu návrhu.

Důležitost obvodů s souběžným vedením je v tom, že pro ně existuje teorie návrhu; pro obvody sestávající z libovolných úseků přenosového vedení (nebo libovolných jiných tvarů) žádná obecná teorie neexistuje. Libovolný tvar lze sice analyzovat pomocí Maxwellových rovnic, aby se určilo jeho chování, hledání užitečných struktur je však záležitostí zkoušení metodou pokus-omyl nebo hádání.

Důležitým rozdílem mezi obvody s rozloženými parametry a se soustředěnými parametry je, že frekvenční odezva obvodu s rozloženými parametry se periodicky opakuje, jak je vidět na příkladu Čebyševova filtru; ekvivalentní obvod se součástkami se soustředěnými parametry se takto nechová. Je to důsledek toho, že přenosová funkce prvků se soustředěnými parametry má tvar racionální funkce komplexní frekvence; u prvků s rozloženými parametry má tvar iracionální funkce. Dalším rozdílem je, že úseky vedení zapojené do kaskády zanášejí pevné zpoždění pro všechny frekvence (za předpokladu ideálního vedení). V obvodech se součástkami se soustředěnými parametry neexistuje žádný ekvivalent obvodu pro pevné zpoždění, i když je možné zkonstruovat jeho aproximaci pro omezený frekvenční rozsah.

Výhody a nevýhody Obvody s rozloženými parametry jsou v některých formátech levné se snadno vyrábějí, ale jsou rozměrnější než obvody se soustředěnými prvky. To je nevýhodné v mobilních zařízeních, jejichž malé rozměry jsou velmi důležité. Pokud nejsou pracovní frekvence příliš vysoké, konstruktér může místo přechodu na konstrukci s rozloženými prvky miniaturizovat součástky. Parazitní prvky a rezistivní ztráty však u součástek se soustředěnými parametry rostou s rostoucí frekvencí úměrně s nominálními hodnotami impedancí součástek. V některých případech se mohou konstruktéři rozhodnout pro konstrukci s rozloženými prvky (i když součástky se soustředěnými parametry jsou pro danou frekvenci dostupné) pro dosažení vyššího činitele jakosti (Q-faktoru). Konstrukce s rozloženými prvky mohou snáze pracovat s většími výkony, zatímco u obvodů se soustředěnými parametry je veškerá energie přenášená obvodem koncentrována v malém objemu.

Média Dvojice vodičů Pro konstrukci obvodů s rozloženými parametry lze použít různé typy přenosových vedení. Nejstarším (ale stále často používaným) vedením je dvojice vodičů; nejobvyklejší formou je kroucená dvojlinka používaná pro telefonní linky a síťová vedení. Pro obvody s rozloženými parametry se příliš často nepoužívá, protože používané frekvence jsou nižší než bod, od něhož začíná konstrukce s distribuovanými prvky být výhodná. Návrháři však často vycházejí z návrhu se soustředěnými prvky, který následně převedou na návrh s rozloženými prvky s otevřenými vodiči, což jsou dva otevřené, neizolované, paralelně vedené vodiče, které se normálně používaly např. pro telefonní linky na telegrafních sloupech. Návrhář obvykle nehodlá implementovat obvod v této formě; jde o mezikrok v procesu návrhu. Konstrukce s rozloženými prvky s dvojicemi vodičů se omezují na několik speciálních použití, např. Lecherova vedení a dvojlinky používané pro anténní napáječe.

Koaxiální vedení náhled|Sada koaxiálních směrových vazebních prvků. Jeden má odstraněný kryt, takže je vidět jeho vnitřní struktura. Pro propojení mikrovlnných zařízení a přenosy na delší vzdálenosti se často používá koaxiální vedení tvořené středovým vodičem obklopeným izolovaným stínicím vodičem. Koaxiální zařízení s rozloženými prvky byly obvykle vyráběny ve druhé polovině 20. století, v mnoha aplikacích však kvůli ceně a velikosti byly nahrazeny rovinnými tvary. Koaxiální vedení se vzduchovým dielektrikem se používá pro nízkoztrátové aplikace a pro aplikace s vysokým výkonem. I obvody s rozloženými parametry, které jsou realizovány jinými technikami, používají pro své propojení koaxiální konektory.

Rovinná vedení Většina moderních obvodů s rozloženými parametry, zvláště masově komerčně vyráběných, používá rovinná přenosová vedení. Rovinná vedení existují v několika provedeních, přičemž nejpoužívanější je tak zvané mikropáskové vedení. Lze je vytvářet stejným procesem jako desky plošných spojů a jeho výroba je tedy laciná. Lze je také na jedné desce snadno kombinovat s obvody se soustředěnými parametry. K tištěným rovinným vedením patří stripline, finline a mnoho dalších variant. Rovinná vedení se mohou také používat v monolitických mikrovlnných integrovaných obvodech, kde jsou integrální částí čipu.

Vlnovody

náhled|Pravoúhlý vlnovodný filtr s pěti ladicími šrouby Mnoho konstrukcí s rozloženými prvky lze přímo implementovat pomocí vlnovodu. Vlnovody však způsobují určité komplikace kvůli existenci více optických vidů. Ty se někdy objevují současně, a tato situace nemá žádnou analogii u vedení. Výhodou vlnovodů oproti vedením jsou nižší ztráty a vyšší jakost rezonátorů, ale kvůli vyšším nákladům a obtížnější hromadné výrobě se často upřednostňují mikropásková vedení. S použitím vlnovodů se většinou setkáváme ve špičkových výrobcích, např. ve vojenských radarech s vysokým výkonem v nejvyšších mikrovlnných pásmech (kde rovinné formáty mají příliš vysoké ztráty). Vlnovody pro nižší frekvence jsou rozměrnější, proto se na nižších pásmech málo používají.

Elektromechanické obvody V několika speciálních aplikacích, jako jsou např. mechanické filtry ve špičkových rádiových vysílačích (námořní, vojenské, amatérské rádio) se elektronické obvody implementují pomocí mechanických rezonátorů; důvodem je jejich vysoký činitel jakosti. Používají se ve vysokofrekvenčních pásmech (na nižších než mikrovlnných frekvencích), kde by se jinak použily. Celé elektromechanické obvody nebo jejich části bývají implementovány jako obvody s rozloženými parametry. Frekvence, pro které je konstrukce s rozloženými prvky proveditelná (nebo nezbytná), je s mechanickými obvody mnohem nižší, protože rychlost, jíž se šíří signál mechanickými médii, je mnohem menší než rychlost elektrických signálů.

Obvodové komponenty Existuje několik struktur, které se opakovaně používají v obvodech s rozloženými parametry. Nejběžnější jsou popsány níže.

Pahýl

Pahýl je krátký úsek vedení, který odbočuje z hlavního vedení. Jeho konec bývá často otevřený nebo zkratovaný, ale může být také zakončen obvodem se soustředěnými parametry. Pahýly lze použít samostatně (například pro impedanční přizpůsobení) nebo v kombinaci s dalšími pahýly k vytvoření složitějších obvodů, například filtrů. Mohou být také navrženy jako ekvivalent kondenzátoru, cívky nebo rezonátoru, případně jiného obvodu se soustředěnými parametry. náhled|Filtr s motýlovitými pahýly.