Dieser Rechner ermittelt die charakteristische Impedanz (Zo) und die effektive Dielektrizitätskonstante (εe) einer Mikrostreifenleitung basierend auf geometrischen Abmessungen und Substrateigenschaften. Es wird beim Entwurf gedruckter HF-Schaltkreise und Mikrostreifenantennen verwendet.
Eine Mikrostreifenleitung besteht aus einer Leiterbahn, die über einem dielektrischen Substrat und einer Erdungsebene angeordnet ist. Die Impedanz hängt vom Verhältnis zwischen der Breite der Spur (W) und der Höhe des Substrats (H) sowie der Dielektrizitätskonstante des Materials (εr) ab.
Die verwendeten Formeln sind:
Wenn (B/H) < 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × [ 1/√(1 + 12 × (H/B)) + 0,4 × (1 – B/H)² ]
Zo = (60 / √εe) × ln( 8 × (H/B) + 0,25 × (B/H) )
Wenn (B/H) ≥ 1:
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 × [ 1/√(1 + 12 × (H/W)) ]
Zo = 120 × π / [ √εe × ( (B/H) + 1,393 + (2/3) × ln(B/H + 1,444) ) ]
Diese Gleichungen zeigen, wie Leitungsgeometrie und Substrateigenschaften die charakteristische Impedanz beeinflussen. Wenn die Spurbreite relativ zur Substrathöhe zunimmt, nimmt die Impedanz ab.
Beispielsweise beträgt die resultierende Impedanz für ein Substrat mit εr = 4,4, H = 1,6 mm und B = 3,0 mm etwa 50 Ω, was typisch für Standard-HF-Schaltungen ist.
Dieses Tool hilft Schaltungsentwicklern, ihre Mikrostreifenleitungen richtig anzupassen, um eine optimale Leistungsübertragung und eine präzise Impedanzanpassung zu gewährleisten.