Calculateur de largeur des microbandes

Le calculateur de largeur de microruban est un outil essentiel pour les ingénieurs et les concepteurs travaillant dans le domaine de l'ingénierie à micro-ondes et de la conception de circuits imprimés (PCB). Cet outil aide à déterminer la largeur d'une ligne de transmission à microruban pour obtenir une impédance caractéristique souhaitée, en tenant compte de la permittivité relative, de la hauteur et de l'épaisseur de trace du substrat.

Historique

Les lignes à microruban sont un type de lignes de transmission électriques utilisées pour transmettre des signaux de fréquence micro-ondes. Le concept a été introduit dans les années 1950 comme une alternative plus simple aux guides d'ondes conventionnels et aux câbles coaxiaux, offrant une facilité d'intégration avec les composants de circuit sur les PCB.

Formule de calcul

La largeur d'une ligne à microruban, nécessaire pour obtenir une impédance caractéristique spécifique, est déterminée par la formule :

\[ W = \frac{{(5.98 \cdot H) / e^{(Z \cdot \sqrt{Er + 1.41} / 87)}} - t}{0.8} \]

où :

• \(W\) = Largeur du microruban en mils,
• \(Er\) = Permittivité relative du substrat,
• \(H\) = Hauteur du substrat en mils,
• \(t\) = Épaisseur de la trace en mils,
• \(Z\) = Impédance souhaitée en ohms.

Exemple de calcul

Pour un substrat avec une permittivité relative de 3,4, une hauteur de 4,25 mils, une épaisseur de trace de 1,25 mil et une impédance cible de 50 ohms, la largeur du microruban est calculée à 7,44 mils.

Importance et scénarios d'utilisation

Le calcul de la largeur du microruban est crucial dans la conception de circuits et d'antennes à micro-ondes. Il garantit que la ligne de transmission a l'impédance correcte, minimisant ainsi la réflexion et la perte, ce qui est essentiel pour le transfert efficace de la puissance du signal.

FAQ courantes

1. Quelle est l'importance de l'épaisseur de la trace dans le calcul de la largeur du microruban ?

   • L'épaisseur de la trace affecte la constante diélectrique effective et, par conséquent, l'impédance et la largeur du microruban.

2. Comment la permittivité relative du substrat influence-t-elle la largeur du microruban ?

   • Une permittivité plus élevée entraîne un microruban plus étroit pour une impédance donnée, en raison de la capacité accrue entre la trace et le plan de masse.

3. Ce calculateur peut-il être utilisé pour n'importe quelle fréquence ?

   • Bien que la formule fournisse une bonne approximation pour une large gamme de fréquences, les conceptions à haute fréquence peuvent nécessiter des ajustements pour la dispersion et d'autres facteurs complexes.

Ce calculateur offre une approche simplifiée d'un aspect critique de la conception de circuits RF et micro-ondes, permettant un contrôle précis de l'adaptation d'impédance et de l'intégrité du signal.