Esta calculadora permite determinar la impedancia característica de una línea microstrip en función del ancho de la pista, la altura del sustrato y la permitividad del material. Es útil para el diseño de circuitos de RF donde es esencial una adaptación precisa de la impedancia para minimizar las pérdidas y los reflejos.
Fórmulas
Cuando (An/Al) < 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/sqrt(1 + 12*(H/W)) + 0,4*(1 – W/H)^2 ]
Zo = (60 / sqrt(εe)) * ln( 8*(H/W) + 0,25*(W/H) )
Cuando (W/H) ≥ 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(H/W)) ]
Zo = 120 * π / ( raíz cuadrada (εe) * [ (An/Al) + 1,393 + (2/3)*ln(An/Al + 1,444) ] )
Explicación de fórmulas.
Estas ecuaciones calculan la impedancia característica (Zo) y la permitividad efectiva (εe) de una línea microstrip de acuerdo con la relación entre el ancho de la pista (W) y la altura del sustrato (H). La distinción entre casos (W/H) menores o mayores que 1 permite tener en cuenta los efectos electromagnéticos que varían según la geometría. La permitividad efectiva εe representa el promedio entre aire y dieléctrico, influyendo directamente en la velocidad e impedancia de la señal. Estos cálculos se utilizan para hacer coincidir la línea con una impedancia específica, generalmente 50 ohmios.
Usos y beneficios
- Diseñar líneas de transmisión microstrip controladas por impedancia para circuitos de RF y microondas.
- Optimice el ancho de vía en función de las propiedades del sustrato y la impedancia objetivo.
- Mejore la adaptación de impedancia para reducir las pérdidas de señal.
- Habilite una estimación rápida sin el uso de herramientas de simulación avanzadas.
- Facilite el diseño de PCB de alta frecuencia con tolerancias precisas.