Met deze rekenmachine kunt u de karakteristieke impedantie van een microstriplijn bepalen als functie van de breedte van het spoor, de hoogte van het substraat en de permittiviteit van het materiaal. Het is nuttig voor het ontwerpen van RF-circuits waarbij nauwkeurige impedantieaanpassing essentieel is om verliezen en reflecties te minimaliseren.
Formules
Wanneer (W/H) < 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/sqrt(1 + 12*(H/W)) + 0,4*(1 – B/H)^2 ]
Zo = (60 / sqrt(εe)) * ln( 8*(H/W) + 0,25*(B/H) )
Wanneer (W/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) ] )
Uitleg van formules
Deze vergelijkingen berekenen de karakteristieke impedantie (Zo) en effectieve permittiviteit (εe) van een microstriplijn volgens de verhouding van spoorbreedte (W) tot substraathoogte (H). Het onderscheid tussen gevallen (W/H) kleiner of groter dan 1 maakt het mogelijk om rekening te houden met de elektromagnetische effecten die variëren afhankelijk van de geometrie. De effectieve permittiviteit εe vertegenwoordigt het gemiddelde tussen lucht en diëlektricum en beïnvloedt rechtstreeks de snelheid en impedantie van het signaal. Deze berekeningen worden gebruikt om de lijn af te stemmen op een specifieke impedantie, meestal 50 ohm.
Gebruik en voordelen
- Ontwerp impedantiegecontroleerde microstrip-transmissielijnen voor RF- en microgolfcircuits.
- Optimaliseer de spoorbreedte op basis van substraateigenschappen en doelimpedantie.
- Verbeter de impedantiematching om signaalverliezen te verminderen.
- Maak snelle schattingen mogelijk zonder het gebruik van geavanceerde simulatietools.
- Vergemakkelijk het ontwerp van hoogfrequente PCB’s met nauwkeurige toleranties.