Ten kalkulator umożliwia obliczenie impedancji charakterystycznej linii microstrip w zależności od szerokości ścieżki, wysokości dielektryka i stałej dielektrycznej podłoża.
Zastosowania kalkulatora:
- Projektowanie linii microstrip w układach RF i mikrofali
- Dobór szerokości ścieżki dla wymaganej impedancji
- Analiza wpływu dielektryka na impedancję linii
- Optymalizacja ścieżek PCB dla transmisji sygnału wysokiej częstotliwości
Wzory używane w kalkulatorze:
Gdy W/H < 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) )
Gdy W/H ≥ 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(H/W)) ]
Zo = 120 * π / ( sqrt(εe) * [ (W/H) + 1.393 + (2/3)*ln(W/H + 1.444) ] )
Wyjaśnienie wzorów:
W to szerokość ścieżki, H to wysokość dielektryka, εr to stała dielektryczna podłoża. εe to efektywna stała dielektryczna, a Zo to impedancja charakterystyczna linii microstrip. Wzory różnią się w zależności od stosunku W/H, co wpływa na sposób rozkładu pola elektrycznego w linii.
Przykład 1: W/H < 1
Załóżmy W = 1 mm, H = 2 mm, εr = 4.4
εe = (4.4 + 1)/2 + (4.4 – 1)/2 * [ 1/sqrt(1 + 12*(2/1)) + 0.4*(1 – 1/2)^2 ] = 3.0
Zo = (60 / sqrt(3.0)) * ln( 8*(2/1) + 0.25*(1/2) ) ≈ 41.5 Ω
Przykład 2: W/H ≥ 1
Załóżmy W = 3 mm, H = 2 mm, εr = 4.4
εe = (4.4 + 1)/2 + (4.4 – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(2/3)) ] ≈ 3.12
Zo = 120 * π / ( sqrt(3.12) * [ (3/2) + 1.393 + (2/3)*ln(3/2 + 1.444) ] ) ≈ 50 Ω