Esta calculadora determina la impedancia característica de una línea microstrip según el ancho de la pista, el espesor del sustrato y la constante dieléctrica. Ayuda a diseñar placas de circuitos de RF con una adaptación de impedancia precisa para evitar reflejos de señal.
Útil para ingenieros de RF, diseñadores de PCB y estudiantes que trabajan en circuitos de alta frecuencia donde la adaptación de impedancia es fundamental para el rendimiento de la señal.
Fórmulas
Para (An/Al) < 1:
ε e = (ε r + 1)/2 + (ε r – 1)/2 × [1/√(1 + 12 × (H/W)) + 0,4 × (1 – W/H)²]
Z 0 = (60 / √ε e ) × ln(8 × (H/W) + 0,25 × (W/H))
Para (An/Al) ≥ 1:
ε e = (ε r + 1)/2 + (ε r – 1)/2 × [1 / √(1 + 12 × (H/W))]
Z 0 = 120 × π / [√ε e × ((An/Al) + 1,393 + (2/3) × ln(An/Al + 1,444))]
Explicación de fórmulas.
- ε r es la constante dieléctrica del material.
- W es el ancho de la pista y H es el espesor del sustrato.
- ε e representa la permitividad efectiva del campo electromagnético en el dieléctrico y el aire.
- Z 0 es la impedancia característica de la línea, determinada por la geometría y las propiedades del material.
Cálculo de una línea microstrip de 50 ohmios en FR4
Entrada : ε r = 4,4, H = 1,6 mm, W = 3 mm
Salida : Z 0 ≈ 50,3 Ω
Beneficios y usos
- Le permite ajustar el ancho de la pista para lograr una impedancia específica.
- Evita desajustes y pérdidas en los circuitos de RF.
- Herramienta esencial para el diseño de filtros microstrip, amplificadores y líneas de transmisión.
- Facilita el modelado y la simulación en software de diseño de PCB.