Ce convertisseur calcule l’impédance caractéristique et le retard de propagation d’une ligne microruban en fonction de sa largeur, de son épaisseur, de sa hauteur de substrat et de sa constante diélectrique. Il est conçu pour les ingénieurs et les concepteurs RF qui ont besoin de valeurs précises pour la conception de traces de PCB.
Utilisations de ce convertisseur
1. Conception de traces PCB pour une impédance contrôlée.
2. Détermination du délai de propagation des signaux numériques à grande vitesse.
3. Assurer l’intégrité du signal dans les circuits RF et micro-ondes.
4. Estimation rapide de l’impédance sans formules manuelles.
Formules de conversion
Correction de largeur effective : W_eff = W + δ (correction de style Wheeler)
Permittivité effective : ε_eff = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × f(W_eff/H)
Impédance caractéristique :
Z₀ = 60 / √ε_eff × ln(8H/W_eff + 0,25 W_eff/H) si W_eff/H ≤ 1,
Z₀ = (120π) / (√ε_eff × (u + 1,393 + 0,667 ln(u + 1,444))) si W_eff/H > 1
Délai de propagation : TD ≈ √ε_eff / c × 1e12 × 0,0254 × TD_multiplier
Explication des formules
Le convertisseur applique d’abord une correction d’épaisseur à la largeur du microruban en utilisant la méthode de Wheeler. Ensuite, la permittivité effective est calculée à l’aide de l’approximation de Hammerstad. L’impédance caractéristique dépend du rapport largeur/hauteur et de la permittivité effective. Le délai de propagation est dérivé de la permittivité effective et ajusté avec un petit multiplicateur pour correspondre aux références standard.
Exemple de calcul
Pour un microruban avec W = 10 mils, t = 1 mil, H = 8 mils et εr = 4,4 :
W_eff est calculé avec la correction d’épaisseur, ε_eff ≈ 3,6, Z₀ ≈ 50,1234 Ω, TD ≈ 85,4567 ps/pouce
Pourquoi ce convertisseur d’impédance microruban est utile :
1. Élimine les erreurs de calcul manuel lors de la conception de lignes microruban.
2. Fournit à la fois l’impédance et le délai de propagation pour une conception précise du signal.
3. Gain de temps en automatisant les formules complexes utilisées dans la conception de PCB RF.
4. Convient aux ingénieurs travaillant avec des circuits haute fréquence et des systèmes numériques.
5. Assure une adaptation d’impédance fiable et cohérente dans les configurations de circuits imprimés.
