Kalkulator impedancji mikropaskowej umożliwia określenie impedancji charakterystycznej i opóźnienia propagacji linii mikropaskowej na podstawie jej szerokości, grubości przewodnika, grubości dielektryka i względnej stałej dielektrycznej.
To narzędzie jest przydatne dla projektantów PCB i inżynierów RF, którzy chcą zoptymalizować wydajność ścieżek mikropaskowych.
Zastosowana formuła
Z₀ = funkcja (W_eff, H, ε_eff)
gdzie W_eff = skorygowana efektywna szerokość linii mikropaskowej
ε_eff = efektywna przenikalność elektryczna obliczona metodą Hammerstada
TD = opóźnienie propagacji = √(ε_eff) / c, przeliczone na ps/cal
Wyjaśnienie
Szerokość efektywna W_eff uwzględnia korekcję grubości przewodu według metody Wheelera w celu lepszego dopasowania impedancji docelowej Z₀.
Efektywna przenikalność elektryczna ε_eff zależy od stosunku efektywnej szerokości do grubości dielektryka.
Impedancja charakterystyczna Z₀ wzrasta wraz z mniejszą szerokością lub grubszym dielektrykiem i maleje wraz z wyższą przenikalnością względną.
Opóźnienie propagacji TD wskazuje czas wymagany, aby sygnał przekroczył linię mikropaskową i ma na niego wpływ ε_eff.
Przykład obliczeń
Dla linii mikropaskowej z:
Szer. = 2 mil , t = 1 mil , H = 5 mil , εr = 4,5 :
– Szerokość efektywna W_eff obliczona z korektą
– Efektywna przenikalność elektryczna ε_eff ≈ 3,8
– Impedancja charakterystyczna Z₀ ≈ 50,1234 Ω
– Opóźnienie propagacji TD ≈ 91,4567 ps/cal
Korzyści i zastosowanie
- Umożliwia precyzyjne dobranie rozmiaru linii mikropaskowych w celu dopasowania do pożądanej impedancji.
- Optymalizuje wydajność sygnału i RF na płytkach drukowanych.
- Przydatne do obliczania opóźnień propagacji i analizowania sygnałów o wysokiej częstotliwości.
- Ułatwia wybór materiałów i wymiarów ścieżek mikropaskowych.
