Questa calcolatrice calcola l’impedenza caratteristica di una linea microstrip basata sulla larghezza del conduttore, l’altezza del substrato e la costante dielettrica del materiale.
Formule utilizzate nella calcolatrice
Se (W/H) < 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/sqrt(1 + 12*(H/W)) + 0.4*(1 – W/H)^2 ]
Zo = (60 / sqrt(εe)) * ln( 8*(H/W) + 0.25*(W/H) )
Se (W/H) >= 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(H/W)) ]
Zo = 120 * π / ( sqrt(εe) * [ (W/H) + 1.393 + (2/3)*ln(W/H + 1.444) ] )
Spiegazione delle formule
εr è la costante dielettrica del substrato, H è l’altezza del substrato, W è la larghezza del conduttore. εe è la costante dielettrica efficace della linea, che tiene conto della propagazione del campo elettrico sia nel substrato sia nell’aria. Zo è l’impedenza caratteristica della linea microstrip, espressa in ohm.
Esempio 1: Larghezza inferiore all’altezza (W/H < 1)
Supponiamo W = 1 mm, H = 2 mm, εr = 4.4
εe = (4.4 + 1)/2 + (4.4 – 1)/2 * [ 1/sqrt(1 + 12*(2/1)) + 0.4*(1 – 1/2)^2 ] ≈ 3.04
Zo = (60 / sqrt(3.04)) * ln( 8*(2/1) + 0.25*(1/2) ) ≈ 51.2 Ω
Esempio 2: Larghezza uguale all’altezza (W/H = 1)
Supponiamo W = 2 mm, H = 2 mm, εr = 4.4
εe = (4.4 + 1)/2 + (4.4 – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(2/2)) ] ≈ 3.11
Zo = 120 * π / ( sqrt(3.11) * [ (2/2) + 1.393 + (2/3)*ln(2/2 + 1.444) ] ) ≈ 49.8 Ω
Esempio 3: Larghezza maggiore dell’altezza (W/H > 1)
Supponiamo W = 4 mm, H = 2 mm, εr = 4.4
εe = (4.4 + 1)/2 + (4.4 – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(2/4)) ] ≈ 3.20
Zo = 120 * π / ( sqrt(3.20) * [ (4/2) + 1.393 + (2/3)*ln(4/2 + 1.444) ] ) ≈ 45.3 Ω