Le calculateur de conversion d’impédance microruban détermine l’impédance caractéristique d’une ligne de transmission microruban en fonction de sa géométrie et de son matériau diélectrique. En saisissant la hauteur du substrat, la largeur de la trace et la constante diélectrique, il calcule la constante diélectrique et l’impédance effectives, qui sont essentielles à la conception des traces de PCB utilisées dans les circuits RF et à grande vitesse.
Formules
Lorsque (W/H) < 1 :
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/√(1 + 12*(H/W)) + 0,4*(1 – W/H)² ]
Zo = (60 / √εe) * ln( 8*(H/W) + 0,25*(W/H) )
Lorsque (W/H) ≥ 1 :
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/√(1 + 12*(H/W)) ]
Zo = 120 * π / ( √εe * [ (W/H) + 1,393 + (2/3)*ln(W/H + 1,444) ] )
Explication de la formule
- W est la largeur de trace dans la ligne microruban.
- H est la hauteur du substrat diélectrique.
- εr est la constante diélectrique du matériau du substrat.
- εe est la constante diélectrique effective, qui prend en compte à la fois les couches d’air et diélectriques entourant le conducteur.
- Zo est l’impédance caractéristique, qui définit la manière dont les signaux se propagent le long de la trace sans réflexion.
- Le calculateur applique automatiquement la formule correcte en fonction du rapport W/H.
Utilisations de cette calculatrice
- Conception de traces PCB pour circuits RF et micro-ondes.
- Adaptation de l’impédance de la ligne de transmission à 50 ohms ou à d’autres exigences du système.
- Estimation des effets diélectriques sur l’intégrité du signal dans les conceptions à grande vitesse.
- Vérification de la géométrie du microruban lors de la configuration du PCB.
Ligne microruban 50 ohms sur substrat FR4
Entrée : εr = 4,4, H = 1,6 mm, W = 3 mm
Sortir :
- W/H = 3 / 1,6 = 1,875 (donc W/H ≥ 1)
- εe = (4,4 + 1)/2 + (4,4 – 1)/2 * [1/√(1 + 12*(1,6/3))] = 2,7 + 1,7 * [1/√(1 + 6,4)] = 2,7 + 1,7 * 0,371 = 3,33
- Zo = 120 * π / ( √3,33 * [1,875 + 1,393 + (2/3)*ln(1,875 + 1,444)] ) = 376,99 / (1,825 * 3,915) = 376,99 / 7,15 = 52,75 ohm