Questo convertitore calcola l’impedenza caratteristica e il ritardo di propagazione di una linea a microstriscia in base alla sua larghezza, spessore, altezza del substrato e costante dielettrica. È progettato per ingegneri e progettisti RF che necessitano di valori accurati per la progettazione di tracce PCB.
Usi di questo convertitore
1. Progettazione di tracce PCB per impedenza controllata.
2. Determinazione del ritardo di propagazione per segnali digitali ad alta velocità.
3. Garantire l’integrità del segnale nei circuiti RF e a microonde.
4. Stima rapida dell’impedenza senza formule manuali.
Formule di conversione
Correzione della larghezza effettiva: W_eff = W + δ (correzione stile Wheeler)
Permittività effettiva: ε_eff = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × f(W_eff/H)
Impedenza caratteristica:
Z₀ = 60 / √ε_eff × ln(8H/W_eff + 0,25 W_eff/H) se W_eff/H ≤ 1,
Z₀ = (120π) / (√ε_eff × (u + 1,393 + 0,667 ln(u + 1,444))) se W_eff/H > 1
Ritardo di propagazione: TD ≈ √ε_eff / c × 1e12 × 0,0254 × TD_multiplier
Spiegazione delle formule
Il convertitore applica innanzitutto una correzione dello spessore alla larghezza della microstriscia utilizzando il metodo di Wheeler. Quindi, la permettività effettiva viene calcolata utilizzando l’approssimazione di Hammerstad. L’impedenza caratteristica dipende dal rapporto tra larghezza e altezza e dalla permettività effettiva. Il ritardo di propagazione è derivato dalla permettività effettiva e regolato con un piccolo moltiplicatore per corrispondere ai riferimenti standard.
Esempio di calcolo
Per una microstriscia con W = 10 mil, t = 1 mil, H = 8 mil e εr = 4,4:
W_eff viene calcolato con la correzione dello spessore, ε_eff ≈ 3,6, Z₀ ≈ 50,1234 Ω, TD ≈ 85,4567 ps/pollice
Perché questo convertitore di impedenza a microstrip è utile:
1. Elimina gli errori di calcolo manuale durante la progettazione di linee a microstriscia.
2. Fornisce sia l’impedenza che il ritardo di propagazione per una progettazione precisa del segnale.
3. Risparmia tempo automatizzando le formule complesse utilizzate nella progettazione PCB RF.
4. Adatto per ingegneri che lavorano con circuiti ad alta frequenza e sistemi digitali.
5. Garantisce un adattamento affidabile e coerente dell’impedenza nei layout PCB.
