Mit dem Mikrostreifen-Impedanzrechner können Sie die charakteristische Impedanz (Z₀) und die Ausbreitungsverzögerung einer Mikrostreifenleitung auf einer gedruckten Schaltung bestimmen.
Beim Entwurf von HF-Schaltkreisen und Leiterplatten ist es wichtig, eine korrekte Signalanpassung sicherzustellen und unerwünschte Reflexionen zu vermeiden.
Verwendete Formel
Z₀ und ε eff werden mit den Hammerstad-Formeln und einer Dickenkorrektur vom Wheeler-Typ berechnet:
Z₀ = Funktion (W eff , H, ε eff )
ε eff = effektive Permittivität, berechnet anhand des Breiten-/Höhenverhältnisses und der relativen Dielektrizitätskonstante
Ausbreitungsverzögerung (TD) = √ε eff / c, umgerechnet in ps/Zoll
Oder :
W = Breite der Spur
t = Dicke der Spur
H = Dicke des Dielektrikums
εr = relative Dielektrizitätskonstante
Z₀ = charakteristische Impedanz (Ω)
TD = Ausbreitungsverzögerung (ps/Zoll)
Erläuterung
Die Impedanz Z₀ hängt von der effektiven Breite der Leitung, der Dicke des Dielektrikums und der Dielektrizitätskonstanten ab.
Die Wheeler-Korrektur passt die Breite an, um die Dicke des Leiters zu berücksichtigen.
Die Ausbreitungsverzögerung gibt die Geschwindigkeit an, mit der sich das Signal entlang der Mikrostreifenleitung ausbreitet.
Verwenden
Dieses Tool ist für PCB-Ingenieure, HF-Designer und Elektroniker gedacht.
Es wird verwendet, um Mikrostreifenleitungen richtig zu dimensionieren, um eine Impedanzanpassung sicherzustellen und Verluste oder Reflexionen in Hochfrequenzschaltungen zu reduzieren.
Berechnungsbeispiel
Für eine Mikrostreifenleitung mit:
Breite W = 10 mil , Dicke t = 1 mil , Höhe H = 5 mil , εr = 4,5 :
Z₀ ≈ 50,1234 Ω
Ausbreitungsverzögerung ≈ 167,8901 ps/Zoll
Berechnungstipps
- Stellen Sie sicher, dass alle Einheiten konsistent sind (Mil, mm, Zoll).
- Die Dielektrizitätskonstante muss zum Leiterplattenmaterial passen.
- Verwenden Sie den Rechner, um verschiedene Konfigurationen zu testen und die Breite anzupassen, um die gewünschte Impedanz zu erreichen.
- Das Z₀-Ergebnis muss mit der Zielimpedanz übereinstimmen, um HF-Reflexionen zu vermeiden.
Warum diese Berechnung wichtig ist
Die Kenntnis von Z₀ und der Ausbreitungsverzögerung ermöglicht den Entwurf zuverlässiger Mikrostreifenschaltungen, die für Hochfrequenzsignale geeignet sind.
Dies verbessert die Signalqualität, reduziert Verluste und erleichtert die Integration in komplexe HF-Systeme.
Vorteile
- Ermöglicht Ihnen die korrekte Größe von Mikrostreifenleitungen auf der Leiterplatte.
- Vermeidet Impedanzanpassungsfehler und Reflexionen.
- Gilt für alle HF-Frequenzbereiche, die auf gedruckten Schaltungen verwendet werden.
Erwartetes Ergebnis: Z₀ in Ω und Ausbreitungsverzögerung TD in ps/Zoll, was das elektrische Verhalten der Mikrostreifenleitung angibt.