Deze convertor berekent de karakteristieke impedantie en voortplantingsvertraging van een microstriplijn op basis van de breedte, dikte, substraathoogte en diëlektrische constante. Het is ontworpen voor ingenieurs en RF-ontwerpers die nauwkeurige waarden nodig hebben voor het ontwerpen van PCB-traceringen.
Gebruik van deze converter
1. PCB-sporen ontwerpen voor gecontroleerde impedantie.
2. Bepaling van de voortplantingsvertraging voor snelle digitale signalen.
3. Zorgen voor signaalintegriteit in RF- en microgolfcircuits.
4. Snel de impedantie schatten zonder handmatige formules.
Conversieformules
Effectieve breedtecorrectie: W_eff = W + δ (Wheeler-stijlcorrectie)
Effectieve permittiviteit: ε_eff = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × f(W_eff/H)
Karakteristieke impedantie:
Z₀ = 60 / √ε_eff × ln(8H/W_eff + 0,25 W_eff/H) als W_eff/H ≤ 1,
Z₀ = (120π) / (√ε_eff × (u + 1,393 + 0,667 ln(u + 1,444))) als W_eff/H > 1
Voortplantingsvertraging: TD ≈ √ε_eff / c × 1e12 × 0,0254 × TD_multiplier
Uitleg van de formules
De converter past eerst een diktecorrectie toe op de microstripbreedte met behulp van de Wheeler-methode. Vervolgens wordt de effectieve permittiviteit berekend met behulp van de benadering van Hammerstad. De karakteristieke impedantie hangt af van de verhouding tussen breedte en hoogte en de effectieve permittiviteit. De voortplantingsvertraging wordt afgeleid van de effectieve permittiviteit en aangepast met een kleine vermenigvuldiger om overeen te komen met standaardreferenties.
Voorbeeld berekening
Voor een microstrip met W = 10 mil, t = 1 mil, H = 8 mil en εr = 4,4:
W_eff wordt berekend met de diktecorrectie, ε_eff ≈ 3,6, Z₀ ≈ 50,1234 Ω, TD ≈ 85,4567 ps/inch
Waarom deze Microstrip Impedantie Converter nuttig is:
1. Elimineert handmatige rekenfouten bij het ontwerpen van microstriplijnen.
2. Biedt zowel impedantie- als voortplantingsvertraging voor een nauwkeurig signaalontwerp.
3. Bespaart tijd door het automatiseren van complexe formules die worden gebruikt bij het ontwerpen van RF-PCB’s.
4. Geschikt voor ingenieurs die werken met hoogfrequente circuits en digitale systemen.
5. Zorgt voor betrouwbare en consistente impedantie-matching in PCB-lay-outs.
