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Calculateur de ligne triplaque
Une ligne triplaque (stripline) est une piste sur une couche interne, à mi-chemin entre deux plans de masse. Les plans la blindent, elle rayonne donc très peu, ce qui convient aux signaux numériques rapides et à la RF routée à l’intérieur de la carte. 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
Pour une piste centrée et une épaisseur de cuivre nulle, l’impédance a une solution exacte par transformation conforme, de S. B. Cohn, « Characteristic Impedance of the Shielded-Strip Transmission Line » (IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1954). K est l’intégrale elliptique complète de première espèce. Le champ est entièrement dans le substrat, donc εeff est égal à εr.
k = 1 / cosh(πW / 2B)
k' = √(1 − k²)
Z0 = 30π / √εr · K(k) / K(k')
εeff = εrGardez ses limites en tête.
- L’épaisseur du cuivre est supposée nulle. Le vrai cuivre baisse l’impédance, davantage que sur les couches externes, car les plans sont proches.
- La piste est supposée exactement à mi-chemin entre les plans. Sur un vrai empilement, ce n’est souvent pas le cas (triplaque décentrée), ce qui change l’impédance.
- Le core et le prepreg autour de la piste ont souvent des Dk différents. Utilisez une valeur entre les deux, ou celle que votre fabricant de PCB donne pour cette couche.
- Pour un design final, demandez à votre fabricant de PCB de vérifier l’impédance avec son propre empilement.