Il calcolatore dell’impedenza a microstriscia consente di determinare l’impedenza caratteristica e il ritardo di propagazione di una linea a microstriscia in base alla sua larghezza, allo spessore del conduttore, allo spessore dielettrico e alla relativa costante dielettrica.
Questo strumento è utile per i progettisti di PCB e gli ingegneri RF che desiderano ottimizzare le prestazioni delle tracce di microstrip.
Formula utilizzata
Z₀ = funzione (W_eff, H, ε_eff)
con W_eff = larghezza effettiva corretta della linea della microstrip
ε_eff = permettività effettiva calcolata utilizzando il metodo Hammerstad
TD = ritardo di propagazione = √(ε_eff) / c, convertito in ps/pollice
Spiegazione
La larghezza effettiva W_eff tiene conto della correzione dello spessore del conduttore secondo il metodo Wheeler per corrispondere meglio all’impedenza target Z₀.
La permettività effettiva ε_eff dipende dal rapporto tra la larghezza effettiva e lo spessore del dielettrico.
L’impedenza caratteristica Z₀ aumenta con una larghezza minore o con un dielettrico più spesso e diminuisce con una permettività relativa maggiore.
Il ritardo di propagazione TD indica il tempo necessario affinché un segnale attraversi la linea della microstriscia ed è influenzato da ε_eff.
Esempio di calcolo
Per una linea a microstriscia con:
W = 2 mil , t = 1 mil , H = 5 mil , εr = 4,5 :
– Larghezza effettiva W_eff calcolata con correzione
– Permettività effettiva ε_eff ≈ 3.8
– Impedenza caratteristica Z₀ ≈ 50,1234 Ω
– Ritardo di propagazione TD ≈ 91,4567 ps/pollice
Vantaggi e utilizzo
- Consente di dimensionare con precisione le linee a microstriscia per corrispondere all’impedenza desiderata.
- Ottimizza il segnale e le prestazioni RF sui circuiti stampati.
- Utile per calcolare i ritardi di propagazione e analizzare i segnali ad alta frequenza.
- Facilita la scelta dei materiali e delle dimensioni per le tracce microstrip.
