Este convertidor calcula la impedancia característica y el retardo de propagación de una línea microstrip en función de su ancho, espesor, altura del sustrato y constante dieléctrica. Está diseñado para ingenieros y diseñadores de RF que necesitan valores precisos para el diseño de trazas de PCB.
Usos de este convertidor
1. Diseño de trazas de PCB para impedancia controlada.
2. Determinación del retardo de propagación de señales digitales de alta velocidad.
3. Garantizar la integridad de la señal en circuitos de RF y microondas.
4. Estimación rápida de la impedancia sin fórmulas manuales.
Fórmulas de conversión
Corrección de ancho efectiva: W_eff = W + δ (corrección estilo Wheeler)
Permitividad efectiva: ε_eff = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × f(W_eff/H)
Impedancia característica:
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
Retraso de propagación: TD ≈ √ε_eff / c × 1e12 × 0.0254 × TD_multiplier
Explicación de las fórmulas
El convertidor aplica primero una corrección de espesor al ancho de la microcinta utilizando el método de Wheeler. Luego, la permitividad efectiva se calcula utilizando la aproximación de Hammerstad. La impedancia característica depende de la relación entre ancho y alto y de la permitividad efectiva. El retraso de propagación se deriva de la permitividad efectiva y se ajusta con un pequeño multiplicador para que coincida con las referencias estándar.
Ejemplo de cálculo
Para una microcinta con W = 10 mils, t = 1 mils, H = 8 mils y εr = 4,4:
W_eff se calcula con la corrección de espesor, ε_eff ≈ 3,6, Z₀ ≈ 50,1234 Ω, TD ≈ 85,4567 ps/pulgada
Por qué es útil este convertidor de impedancia Microstrip:
1. Elimina errores de cálculo manual al diseñar líneas de microstrip.
2. Proporciona impedancia y retardo de propagación para un diseño de señal preciso.
3. Ahorra tiempo al automatizar fórmulas complejas utilizadas en el diseño de PCB de RF.
4. Adecuado para ingenieros que trabajan con circuitos de alta frecuencia y sistemas digitales.
5. Garantiza una coincidencia de impedancia confiable y consistente en diseños de PCB.
