Il calcolatore di conversione dell’impedenza a microstriscia determina l’impedenza caratteristica di una linea di trasmissione a microstriscia in base alla sua geometria e al materiale dielettrico. Inserendo l’altezza del substrato, la larghezza della traccia e la costante dielettrica, calcola la costante dielettrica effettiva e l’impedenza, che sono essenziali per la progettazione di tracce PCB utilizzate nei circuiti RF e ad alta velocità.
Formule
Quando (L/H) < 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/√(1 + 12*(A/L)) + 0,4*(1 – L/A)² ]
Zo = (60 / √εe) * ln( 8*(A/L) + 0,25*(L/A) )
Quando (L/H) ≥ 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/√(1 + 12*(A/L)) ]
Zo = 120 * π / ( √εe * [ (L/A) + 1.393 + (2/3)*ln(L/A + 1.444) ] )
Spiegazione della formula
- W è la larghezza della traccia nella linea della microstriscia.
- H è l’altezza del substrato dielettrico.
- εr è la costante dielettrica del materiale del substrato.
- εe è la costante dielettrica effettiva, che tiene conto sia dell’aria che degli strati dielettrici che circondano il conduttore.
- Zo è l’impedenza caratteristica, che definisce come i segnali si propagano lungo la traccia senza riflessione.
- Il calcolatore applica automaticamente la formula corretta a seconda del rapporto W/H.
Usi di questa calcolatrice
- Progettazione di tracce PCB per circuiti RF e microonde.
- Impedenza della linea di trasmissione corrispondente a 50 ohm o altri requisiti di sistema.
- Stima degli effetti dielettrici sull’integrità del segnale nei progetti ad alta velocità.
- Verifica della geometria della microstrip durante il layout del PCB.
Linea microstrip da 50 ohm su substrato FR4
Ingresso : εr = 4,4, H = 1,6 mm, L = 3 mm
Produzione :
- L/H = 3 / 1,6 = 1,875 (quindi L/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