Calculadora de largura da microfita

A Calculadora da Largura da Microtira é uma ferramenta essencial para engenheiros e designers que trabalham no campo da engenharia de micro-ondas e design de circuitos impressos (CI). Essa ferramenta ajuda a determinar a largura de uma linha de transmissão de microtira para alcançar a impedância característica desejada, levando em consideração a permissividade relativa do substrato, a altura e a espessura da trilha.

Histórico

Linhas de microtiras são um tipo de linha de transmissão elétrica usada para transportar sinais de frequência de micro-ondas. O conceito foi introduzido nos anos de 1950 como uma alternativa mais simples aos cabos coaxiais e guias de onda convencionais, oferecendo facilidade de integração com componentes de circuitos em CIs.

Fórmula de Cálculo

A largura de uma linha de microtira, necessária para atingir uma impedância característica específica, é determinada pela fórmula:

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

onde:

• \(W\) = Largura da microtira em mils,
• \(Er\) = Permissividade relativa do substrato,
• \(H\) = Altura do substrato em mils,
• \(t\) = Espessura da trilha em mils,
• \(Z\) = Impedância desejada em Ohms.

Cálculo de Exemplo

Para um substrato com permissividade relativa de 3,4, altura de 4,25 mils, espessura da trilha de 1,25 mils e impedância-alvo de 50 Ohms, a largura da microtira é calculada como 7,44 mils.

Importância e Cenários de Uso

O cálculo de largura da microtira é essencial no design de antenas e circuitos de micro-ondas. Ele garante que a linha de transmissão tenha a impedância correta, minimizando a reflexão e a perda, vitais para a transferência eficiente da potência do sinal.

Perguntas Frequentes

1. Qual é o significado da espessura da trilha no cálculo da largura da microtira?

   • A espessura da trilha afeta a constante dielétrica efetiva e, portanto, a impedância e a largura da microtira.

2. Como a permissividade relativa do substrato influencia a largura da microtira?

   • Uma permissividade mais alta resulta em uma microtira mais estreita para uma determinada impedância, devido ao aumento da capacitância entre a trilha e o plano de terra.

3. Esta calculadora pode ser usada para qualquer frequência?

   • Embora a fórmula forneça uma boa aproximação para uma ampla gama de frequências, designs de alta frequência podem precisar de ajustes para dispersão e outros fatores complexos.

Esta calculadora oferece uma abordagem simplificada a um aspecto crítico do design de circuitos de micro-ondas e RF, permitindo um controle preciso sobre a correspondência de impedância e a integridade do sinal.