De Microstrip Impedantie-conversiecalculator bepaalt de karakteristieke impedantie van een microstrip-transmissielijn op basis van de geometrie en het diëlektrisch materiaal. Door de substraathoogte, spoorbreedte en diëlektrische constante in te voeren, berekent het de effectieve diëlektrische constante en impedantie, die essentieel zijn voor het ontwerpen van PCB-sporen die worden gebruikt in RF- en hogesnelheidscircuits.
Formules
Wanneer (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*(B/H) )
Wanneer (W/H) ≥ 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/√(1 + 12*(H/W)) ]
Zo = 120 * π / ( √εe * [ (B/H) + 1,393 + (2/3)*ln(B/H + 1,444) ] )
Formule uitleg
- W is de spoorbreedte in de microstriplijn.
- H is de hoogte van het diëlektrische substraat.
- εr is de diëlektrische constante van het substraatmateriaal.
- εe is de effectieve diëlektrische constante, die rekening houdt met zowel de lucht- als de diëlektrische lagen rondom de geleider.
- Zo is de karakteristieke impedantie, die definieert hoe signalen zich zonder reflectie langs het spoor voortplanten.
- De rekenmachine past automatisch de juiste formule toe, afhankelijk van de W/H-verhouding.
Gebruik van deze rekenmachine
- Ontwerpen van PCB-sporen voor RF- en microgolfcircuits.
- Passende transmissielijnimpedantie tot 50 ohm of andere systeemvereisten.
- Schatten van diëlektrische effecten op signaalintegriteit in hogesnelheidsontwerpen.
- Controle van de microstripgeometrie tijdens de PCB-lay-out.
50 ohm microstriplijn op FR4-substraat
Invoer : εr = 4,4, H = 1,6 mm, B = 3 mm
Uitgang :
- B/H = 3 / 1,6 = 1,875 (dus B/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