La calculadora de impedancia microstrip le permite determinar la impedancia característica (Z₀) y el retardo de propagación de una línea microstrip en un circuito impreso.
Es esencial para diseñar circuitos de RF y PCB garantizar una coincidencia correcta de la señal y evitar reflejos no deseados.
Fórmula utilizada
Z₀ y ε eff se calculan con las fórmulas de Hammerstad y una corrección de espesor tipo Wheeler:
Z₀ = función (W eff , H, ε eff )
ε eff = permitividad efectiva calculada según la relación ancho/alto y la constante dieléctrica relativa
Retraso de propagación (TD) = √ε eff / c, convertido a ps/pulgada
O :
W = ancho de la traza
t = espesor de la traza
H = espesor del dieléctrico
εr = constante dieléctrica relativa
Z₀ = impedancia característica (Ω)
TD = retardo de propagación (ps/pulgada)
Explicación
La impedancia Z₀ depende del ancho efectivo de la línea, del espesor del dieléctrico y de la constante dieléctrica.
La corrección de Wheeler ajusta el ancho para tener en cuenta el espesor del conductor.
El retraso de propagación indica la velocidad a la que la señal viaja a lo largo de la línea microstrip.
Usar
Esta herramienta está destinada a ingenieros de PCB, diseñadores de RF y técnicos en electrónica.
Se utiliza para dimensionar correctamente líneas microstrip para garantizar la adaptación de impedancia y reducir pérdidas o reflexiones en circuitos de alta frecuencia.
Ejemplo de cálculo
Para una línea microstrip con:
Ancho W = 10 mils , Espesor t = 1 mil , Alto H = 5 mils , εr = 4,5 :
Z₀ ≈ 50,1234 Ω
Retraso de propagación ≈ 167,8901 ps/pulgada
Consejos de cálculo
- Verifique que todas las unidades sean consistentes (mils, mm, pulgadas).
- La constante dieléctrica debe coincidir con el material de la PCB.
- Utilice la calculadora para probar diferentes configuraciones y ajuste el ancho para lograr la impedancia deseada.
- El resultado de Z₀ debe coincidir con la impedancia objetivo para evitar reflejos de RF.
Por qué este cálculo es importante
Conocer Z₀ y el retardo de propagación permite diseñar circuitos microstrip fiables, adecuados para señales de alta frecuencia.
Esto mejora la calidad de la señal, reduce las pérdidas y facilita la integración en sistemas de RF complejos.
Beneficios
- Le permite dimensionar correctamente las líneas microstrip en PCB.
- Evita errores de adaptación de impedancias y reflexiones.
- Aplicable a todos los rangos de frecuencia RF utilizados en circuitos impresos.
Resultado esperado: Z₀ en Ω y retardo de propagación TD en ps/pulgada, lo que indica el comportamiento eléctrico de la línea microstrip.