Fórmula da calculadora de impedância microstrip
Z₀ = (60 / √ε_eff) × ln(8H / W_eff + 0,25 × W_eff / H) para W/H ≤ 1
Z₀ = (120π) / [√ε_eff × (W_eff/H + 1,393 + 0,667 × ln(W_eff/H + 1,444))] para W/H ≥ 1
Onde a permissividade efetiva é dada por:
ε_eff = (ε_r + 1)/2 + (ε_r – 1)/2 × [1/√(1 + 12H/W_eff) + 0,04(1 – W_eff/H)²]
Explicação da Fórmula
A Calculadora de Impedância Microstrip determina a impedância característica (Z₀) de um traço de PCB com base em sua geometria e no material dielétrico utilizado. A fórmula utiliza o modelo Hammerstad para permissividade efetiva (ε_eff) e aplica correção de espessura para cálculo preciso da largura (W_eff). A impedância depende da largura (W), altura dielétrica (H), espessura do traço (t) e da constante dielétrica (ε_r) do material. Também estima o atraso de propagação usando a constante dielétrica e a velocidade da luz.
Usos da calculadora de impedância Microstrip
A calculadora de conversão de impedância Microstrip é comumente usada nas seguintes aplicações:
- Projetar placas de circuito impresso (PCBs) de alta frequência.
- Impedância correspondente para linhas de transmissão de RF e microondas.
- Otimizando a geometria do traço para integridade do sinal em circuitos de alta velocidade.
- Uso educacional e de pesquisa no estudo da teoria da transmissão de microfitas.
- Validando parâmetros de projeto antes da fabricação de PCB.
Exemplo de fórmula
Exemplo de cálculo usando a Calculadora de Impedância Microstrip:
Seja W = 2 mm, H = 1 mm, t = 0,035 mm e ε_r = 4,4.
Então W/H = 2, o que significa que usamos a segunda equação:
Z₀ = (120π) / [√ε_eff × (2 + 1,393 + 0,667 × ln(2 + 1,444))]
Depois de calcular ε_eff ≈ 3,33, a impedância é aproximadamente Z₀ ≈ 52,8 Ω.
Este resultado mostra que a linha microstrip terá uma impedância característica próxima de 50 Ω, o que é ideal para a maioria dos projetos de RF.