Mit diesem Rechner können Sie die charakteristische Impedanz einer Mikrostreifenleitung als Funktion der Breite der Leiterbahn, der Höhe des Substrats und der Permittivität des Materials bestimmen. Es ist nützlich für das Design von HF-Schaltungen, bei denen eine genaue Impedanzanpassung zur Minimierung von Verlusten und Reflexionen unerlässlich ist.
Formeln
Wenn (B/H) < 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/sqrt(1 + 12*(H/B)) + 0,4*(1 – B/H)^2 ]
Zo = (60 / sqrt(εe)) * ln( 8*(H/B) + 0,25*(B/H) )
Wenn (B/H) ≥ 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(H/W)) ]
Zo = 120 * π / ( sqrt(εe) * [ (B/H) + 1,393 + (2/3)*ln(B/H + 1,444) ] )
Erklärung der Formeln
Diese Gleichungen berechnen die charakteristische Impedanz (Zo) und die effektive Permittivität (εe) einer Mikrostreifenleitung entsprechend dem Verhältnis der Spurbreite (W) zur Substrathöhe (H). Die Unterscheidung zwischen Fällen (W/H) kleiner oder größer 1 ermöglicht die Berücksichtigung der elektromagnetischen Effekte, die je nach Geometrie variieren. Die effektive Permittivität εe stellt den Durchschnitt zwischen Luft und Dielektrikum dar und beeinflusst direkt die Geschwindigkeit und Impedanz des Signals. Diese Berechnungen werden verwendet, um die Leitung an eine bestimmte Impedanz anzupassen, normalerweise 50 Ohm.
Einsatzmöglichkeiten und Vorteile
- Entwerfen Sie impedanzgesteuerte Mikrostreifen-Übertragungsleitungen für HF- und Mikrowellenschaltungen.
- Optimieren Sie die Spurbreite basierend auf den Substrateigenschaften und der Zielimpedanz.
- Verbessern Sie die Impedanzanpassung, um Signalverluste zu reduzieren.
- Ermöglichen Sie schnelle Schätzungen ohne den Einsatz fortschrittlicher Simulationstools.
- Erleichtern Sie das Design von Hochfrequenz-Leiterplatten mit präzisen Toleranzen.