Калькулятор ширины микрополоска

Калькулятор ширины микрополоска представляет собой незаменимый инструмент для инженеров и разработчиков, работающих в области СВЧ-технологий и проектирования печатных плат (ПП). Этот инструмент помогает в определении ширины микрополосковой линии передачи для достижения желаемого характерного импеданса, учитывая при этом относительную диэлектрическую проницаемость подложки, ее высоту и толщину дорожки.

Историческая справка

Микрополосковые линии являются разновидностью электрических линий передачи, используемых для передачи сигналов СВЧ-частоты. Эта концепция была введена в 1950-х годах как более простая альтернатива традиционным волноводам и коаксиальным кабелям, предлагая простоту интеграции с компонентами контуров на ПП.

Формула расчета

Ширина микрополосковой линии, необходимая для достижения определенного характерного импеданса, определяется формулой:

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

где:

• \(W\) = ширина микрополоска в милах,
• \(Er\) = относительная диэлектрическая проницаемость подложки,
• \(H\) = высота подложки в милах,
• \(t\) = толщина дорожки в милах,
• \(Z\) = желаемое импеданс в омах.

Пример расчета

Для подложки с относительной диэлектрической проницаемостью 3,4, высотой 4,25 мила, толщиной дорожки 1,25 мила и целевым импедансом 50 Ом ширина микрополоска рассчитана как 7,44 мила.

Важность и области применения

Расчет ширины микрополоска имеет решающее значение при проектировании СВЧ-контуров и антенн. Он гарантирует, что линия передачи имеет правильный импеданс, минимизируя отражение и потери, что жизненно важно для эффективной передачи мощности сигнала.

Часто задаваемые вопросы

1. Каково значение толщины дорожки при расчете ширины микрополоска?

   • Толщина дорожки влияет на эффективную диэлектрическую проницаемость и, следовательно, на импеданс и ширину микрополоска.

2. Как относительная диэлектрическая проницаемость подложки влияет на ширину микрополоска?

   • Более высокая диэлектрическая проницаемость приводит к более узкому микрополоску при заданном импедансе из-за увеличения емкости между дорожкой и заземляющей плоскостью.

3. Можно ли использовать этот калькулятор для любой частоты?

   • Хотя формула дает хорошее приближение для широкого диапазона частот, высокочастотные проекты могут требовать корректировки дисперсии и других сложных факторов.

Этот калькулятор предлагает оптимизированный подход к важным аспектам проектирования СЧ- и СВЧ-контуров, позволяя осуществлять точный контроль согласования импедансов и целостности сигнала.