Cette calculatrice permet de déterminer l’impédance caractéristique (Z₀) et le délai de propagation d’une ligne microstrip en fonction des paramètres physiques du circuit imprimé. Elle utilise les formules de Hammerstad et la correction d’épaisseur de Wheeler pour fournir des résultats précis.
Formule
Z₀ = (60 / √εeff) × ln(8H / Weff + 0.25 × Weff / H)
εeff = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × [1 / √(1 + 12H / Weff)]
Weff = W + Δ, où Δ = k × (t × (1 + 1/εr) / (2π)) × ln(4e / √((t/H)² + (1/π)² × 1/(W/t + 1.1)²))
Utilisations
Cette formule est utilisée pour la conception de circuits imprimés RF et micro-ondes afin d’obtenir une impédance adaptée aux interconnexions de signaux haute fréquence. Elle aide à calculer la largeur de piste nécessaire pour une impédance cible.
Explication de la formule
La formule combine les effets de la géométrie de la ligne microstrip et des propriétés diélectriques du matériau. La largeur effective Weff tient compte de l’épaisseur du cuivre, tandis que εeff représente la permittivité effective, influencée par le champ électromagnétique dans l’air et le substrat. Ces deux paramètres permettent de calculer précisément l’impédance et le délai de propagation du signal.
Exemple
Supposons un circuit avec :
W = 3 mm, t = 0.035 mm, H = 1.6 mm, εr = 4.4
Le calcul donne environ :
Z₀ ≈ 49.7 Ω
Délai de propagation ≈ 150 ps/inch
Cet exemple illustre une ligne de transmission standard de 50 Ω sur un substrat FR-4.