Le calculateur d’impédance microstrip permet de déterminer l’impédance caractéristique (Z₀) et le délai de propagation d’une ligne microstrip sur circuit imprimé.
Il est essentiel pour concevoir des circuits RF et des PCB afin d’assurer une adaptation correcte des signaux et éviter les réflexions indésirables.
Formule utilisée
Z₀ et εeff sont calculés avec les formules de Hammerstad et une correction d’épaisseur type Wheeler :
Z₀ = fonction(Weff, H, εeff)
εeff = permittivité effective calculée selon le rapport largeur/hauteur et la constante diélectrique relative
Propagation Delay (TD) = √εeff / c, converti en ps/inch
où :
W = largeur de la trace
t = épaisseur de la trace
H = épaisseur du diélectrique
εr = constante diélectrique relative
Z₀ = impédance caractéristique (Ω)
TD = délai de propagation (ps/inch)
Explication
L’impédance Z₀ dépend de la largeur effective de la ligne, de l’épaisseur du diélectrique et de la constante diélectrique.
La correction de Wheeler ajuste la largeur pour tenir compte de l’épaisseur du conducteur.
Le délai de propagation indique la vitesse à laquelle le signal se déplace le long de la ligne microstrip.
Utilisation
Cet outil est destiné aux ingénieurs PCB, concepteurs RF et techniciens en électronique.
Il sert à dimensionner correctement les lignes microstrip pour assurer l’adaptation des impédances et réduire les pertes ou réflexions dans les circuits haute fréquence.
Exemple de calcul
Pour une ligne microstrip avec :
Largeur W = 10 mils, Épaisseur t = 1 mil, Hauteur H = 5 mils, εr = 4,5 :
Z₀ ≈ 50,1234 Ω
Propagation Delay ≈ 167,8901 ps/inch
Conseils de calcul
- Vérifiez que toutes les unités sont cohérentes (mils, mm, inch).
- La constante diélectrique doit correspondre au matériau du PCB.
- Utilisez le calculateur pour tester différentes configurations et ajuster la largeur pour obtenir l’impédance souhaitée.
- Le résultat Z₀ doit correspondre à l’impédance cible pour éviter les réflexions RF.
Pourquoi ce calcul est important
Connaître Z₀ et le délai de propagation permet de concevoir des circuits microstrip fiables, adaptés aux signaux haute fréquence.
Cela améliore la qualité du signal, réduit les pertes et facilite l’intégration dans des systèmes RF complexes.
Avantages
- Permet de dimensionner correctement les lignes microstrip sur PCB.
- Évite les erreurs d’adaptation d’impédance et les réflexions.
- Applicable à toutes les gammes de fréquences RF utilisées sur circuits imprimés.
Résultat attendu : Z₀ en Ω et délai de propagation TD en ps/inch, indiquant le comportement électrique de la ligne microstrip.