Mikroşerit empedans hesaplayıcısı, baskılı devre üzerindeki bir mikroşerit hattının karakteristik empedansını (Z₀) ve yayılma gecikmesini belirlemenizi sağlar.
Doğru sinyal eşleşmesini sağlamak ve istenmeyen yansımaları önlemek RF devrelerinin ve PCB’lerin tasarlanmasında önemlidir.
Kullanılan formül
Z₀ ve ε eff, Hammerstad formülleri ve Wheeler tipi kalınlık düzeltmesi ile hesaplanır:
Z₀ = fonksiyon (W eff , H, ε eff )
ε eff = genişlik/yükseklik oranına ve bağıl dielektrik sabitine göre hesaplanan etkin geçirgenlik
Yayılma Gecikmesi (TD) = √ε eff / c, ps/inç’e dönüştürülür
Veya :
W = izin genişliği
t = izin kalınlığı
H = dielektrik kalınlığı
εr = bağıl dielektrik sabiti
Z₀ = karakteristik empedans (Ω)
TD = yayılma gecikmesi (ps/inç)
Açıklama
Empedans Z₀, hattın etkin genişliğine, dielektrik kalınlığına ve dielektrik sabitine bağlıdır.
Wheeler düzeltmesi, iletkenin kalınlığını hesaba katacak şekilde genişliği ayarlar.
Yayılma gecikmesi, sinyalin mikroşerit hattı boyunca ilerleme hızını gösterir.
Kullanmak
Bu araç PCB mühendisleri, RF tasarımcıları ve elektronik teknisyenleri için tasarlanmıştır.
Yüksek frekanslı devrelerde empedans eşleşmesini sağlamak ve kayıpları veya yansımaları azaltmak için mikroşerit hatları doğru şekilde boyutlandırmak için kullanılır.
Hesaplama örneği
Aşağıdaki özelliklere sahip bir mikroşerit hattı için:
Genişlik W = 10 mil , Kalınlık t = 1 mil , Yükseklik H = 5 mil , εr = 4,5 :
Z₀ ≈ 50,1234 Ω
Yayılma Gecikmesi ≈ 167,8901 ps/inç
Hesaplama ipuçları
- Tüm birimlerin tutarlı olduğunu doğrulayın (mil, mm, inç).
- Dielektrik sabiti PCB malzemesiyle eşleşmelidir.
- Farklı konfigürasyonları test etmek ve istenen empedansı elde etmek için genişliği ayarlamak için hesap makinesini kullanın.
- RF yansımalarını önlemek için Z₀ sonucunun hedef empedansla eşleşmesi gerekir.
Bu hesaplama neden önemlidir?
Z₀ ve yayılma gecikmesinin bilinmesi, yüksek frekanslı sinyallere uygun, güvenilir mikroşerit devrelerin tasarlanmasını mümkün kılar.
Bu, sinyal kalitesini artırır, kayıpları azaltır ve karmaşık RF sistemlerine entegrasyonu kolaylaştırır.
Faydalar
- PCB üzerindeki mikroşerit hatlarını doğru boyutlandırmanıza olanak sağlar.
- Empedans eşleştirme hatalarını ve yansımaları önler.
- Baskılı devrelerde kullanılan tüm RF frekans aralıklarına uygulanabilir.
Beklenen sonuç: Ω cinsinden Z₀ ve ps/inç cinsinden yayılma gecikmesi TD, mikroşerit hattının elektriksel davranışını gösterir.