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Calculateur de ligne microruban
Une ligne microruban (microstrip) est une piste sur une couche externe avec un plan de masse en dessous, la ligne à impédance contrôlée la plus courante sur un PCB. Changez une valeur et les résultats se mettent à jour tout de suite.
Résultats
- Impédance caractéristique
- – Ω
- Constante diélectrique effective
- –
- Longueur d’onde sur la ligne
- – mm
- Quart de longueur d’onde
- – mm
Matériaux de PCB
Constantes diélectriques (Dk) et facteurs de pertes (Df) typiques. Pour les stratifiés Rogers, utilisez le Dk de conception (design) pour l’impédance. Pour le FR-4, la valeur dépend du tissu de verre, de la résine et de la fréquence. Utilisez donc celle de l’empilement de votre fabricant de PCB quand vous l’avez.
| Matériau | Type | Dk | Df | À | Utiliser ce Dk dans le calculateur |
|---|---|---|---|---|---|
| FR-4 (generic) | Standard | 4.2–4.7 | 0.015–0.020 | 1 GHz | |
| Rogers RO4003C | RF | 3.38 (design 3.55) | 0.0027 | 10 GHz | |
| Rogers RO4350B | RF | 3.48 (design 3.66) | 0.0037 | 10 GHz | |
| Rogers RO3003 | RF | 3.00 | 0.0010 | 10 GHz | |
| Rogers RO3006 | RF | 6.15 (design 6.5) | 0.0020 | 10 GHz | |
| Rogers RO3010 | RF | 10.2 (design 11.2) | 0.0022 | 10 GHz | |
| Rogers RT/duroid 5880 | RF | 2.20 | 0.0009 | 10 GHz | |
| PTFE (generic) | RF | 2.1 | 0.0002–0.0005 | 1–10 GHz | |
| Polyimide (flex) | Flexible | 3.2–3.5 | 0.002–0.005 | 1 kHz–1 GHz | |
| Alumina 96% | Céramique | 9.0–9.6 | 0.0002–0.0005 | 1 MHz–10 GHz | |
| Alumina 99.6% | Céramique | 9.7–9.9 | 0.0001–0.0002 | 1 MHz–10 GHz |
Comment c’est calculé
Le calculateur utilise les formules analytiques de E. Hammerstad et Ø. Jensen, « Accurate Models for Microstrip Computer-Aided Design » (IEEE MTT-S International Microwave Symposium, 1980). η0 est l’impédance du vide, environ 376,73 Ω.
u = W / H
a = 1 + ln((u⁴ + (u/52)²) / (u⁴ + 0.432)) / 49 + ln(1 + (u/18.1)³) / 18.7
b = 0.564 · ((εr − 0.9) / (εr + 3))^0.053
εeff = (εr + 1)/2 + (εr − 1)/2 · (1 + 10/u)^(−a·b)
f(u) = 6 + (2π − 6) · exp(−(30.666 / u)^0.7528)
Z0 = η0 / (2π · √εeff) · ln(f(u)/u + √(1 + (2/u)²))Gardez ses limites en tête.
- L’épaisseur du cuivre est supposée nulle. Le vrai cuivre baisse un peu l’impédance.
- Le calcul est quasi statique, sans dispersion. À plusieurs GHz, la constante diélectrique effective monte doucement avec la fréquence.
- Le vernis épargne sur la piste baisse l’impédance de quelques pour cent. Les pertes et la rugosité du cuivre ne sont pas prises en compte.
- Pour un design final, demandez à votre fabricant de PCB de vérifier l’impédance avec son propre empilement.