Le calculateur d’impédance microstrip permet de déterminer l’impédance caractéristique et le délai de propagation d’une ligne microstrip en fonction de sa largeur, de l’épaisseur du conducteur, de l’épaisseur du diélectrique et de la constante diélectrique relative.
Cet outil est utile pour les concepteurs de circuits imprimés et les ingénieurs RF qui souhaitent optimiser les performances des traces microstrip.
Formule utilisée
Z₀ = fonction(W_eff, H, ε_eff)
avec W_eff = largeur effective corrigée de la ligne microstrip
ε_eff = permittivité effective calculée selon la méthode de Hammerstad
TD = délai de propagation = √(ε_eff) / c, converti en ps/inch
Explication
La largeur effective W_eff prend en compte la correction de l’épaisseur du conducteur selon la méthode de Wheeler afin de mieux correspondre à l’impédance cible Z₀.
La permittivité effective ε_eff dépend du rapport entre la largeur effective et l’épaisseur du diélectrique.
L’impédance caractéristique Z₀ augmente avec une largeur plus faible ou un diélectrique plus épais, et diminue avec une permittivité relative plus élevée.
Le délai de propagation TD indique le temps nécessaire pour qu’un signal traverse la ligne microstrip et est influencé par ε_eff.
Exemple de calcul
Pour une ligne microstrip avec :
W = 2 mils, t = 1 mil, H = 5 mils, εr = 4,5 :
– Largeur effective W_eff calculée avec correction
– Permittivité effective ε_eff ≈ 3,8
– Impédance caractéristique Z₀ ≈ 50,1234 Ω
– Délai de propagation TD ≈ 91,4567 ps/inch
Avantages et Utilisation
- Permet de dimensionner précisément les lignes microstrip pour correspondre à une impédance souhaitée.
- Optimise le signal et la performance RF sur les circuits imprimés.
- Utile pour le calcul de délais de propagation et l’analyse des signaux haute fréquence.
- Facilite le choix des matériaux et des dimensions pour les traces microstrip.
