Calculateur d’impédance de microstrip

Ce calculateur détermine l’impédance caractéristique d’une ligne microstrip selon la largeur de la piste, l’épaisseur du substrat et la constante diélectrique. Il aide à concevoir des circuits imprimés RF avec adaptation d’impédance précise pour éviter les réflexions de signal.

Utile pour les ingénieurs RF, concepteurs de PCB et étudiants travaillant sur des circuits haute fréquence où la correspondance d’impédance est essentielle pour la performance du signal.

Formules

Pour (W/H) < 1 :

ε_e = (ε_r + 1)/2 + (ε_r – 1)/2 × [1/√(1 + 12 × (H/W)) + 0.4 × (1 – W/H)²]

Z₀ = (60 / √ε_e) × ln(8 × (H/W) + 0.25 × (W/H))

Pour (W/H) ≥ 1 :

ε_e = (ε_r + 1)/2 + (ε_r – 1)/2 × [1 / √(1 + 12 × (H/W))]

Z₀ = 120 × π / [√ε_e × ((W/H) + 1.393 + (2/3) × ln(W/H + 1.444))]

Explication des formules

• ε_r est la constante diélectrique du matériau.
• W est la largeur de la piste et H l’épaisseur du substrat.
• ε_e représente la permittivité effective du champ électromagnétique dans le diélectrique et l’air.
• Z₀ est l’impédance caractéristique de la ligne, déterminée par la géométrie et les propriétés du matériau.

Calcul d’une ligne microstrip 50 ohms sur FR4

Entrée : ε_r = 4.4, H = 1.6 mm, W = 3 mm

Sortie : Z₀ ≈ 50.3 Ω

Avantages et utilisations

• Permet d’ajuster la largeur de piste pour obtenir une impédance spécifique.
• Évite les désadaptations et les pertes dans les circuits RF.
• Outil essentiel pour la conception de filtres, amplificateurs et lignes de transmission microstrip.
• Facilite la modélisation et la simulation dans les logiciels de conception PCB.