Ce calculateur permet de déterminer l’impédance caractéristique d’une ligne microstrip, utile pour les ingénieurs RF et concepteurs de circuits imprimés afin d’assurer un bon appariement d’impédance et réduire les réflexions dans les signaux haute fréquence.
Ligne microstrip
Formules utilisées :
Pour W/H < 1 :
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1/sqrt(1 + 12*(H/W)) + 0.4*(1 – W/H)^2 ]
Zo = (60 / sqrt(εe)) * ln( 8*(H/W) + 0.25*(W/H) )
Pour W/H ≥ 1 :
εe = (εr + 1)/2 + (εr – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(H/W)) ]
Zo = 120 * π / ( sqrt(εe) * [ (W/H) + 1.393 + (2/3)*ln(W/H + 1.444) ] )
Explication des formules :
εe est la permittivité effective de la ligne microstrip et Zo l’impédance caractéristique. W est la largeur de la ligne, H la hauteur du substrat et εr la permittivité relative du substrat. Les formules varient selon le rapport W/H pour refléter la distribution du champ électromagnétique.
Utilisations principales du calculateur :
- Conception de lignes microstrip pour circuits imprimés RF
- Assurer un appariement d’impédance optimal
- Réduction des pertes et réflexions dans les signaux haute fréquence
- Analyse de différentes configurations de largeur et hauteur de ligne
Comment calculer l’impédance microstrip pour W = 2 mm et H = 1 mm, εr = 4.4 ?
W/H = 2 / 1 = 2 > 1
εe = (4.4 + 1)/2 + (4.4 – 1)/2 * [ 1 / sqrt(1 + 12*(1/2)) ] = 3.04
Zo = 120 * π / ( sqrt(3.04) * [ 2 + 1.393 + (2/3)*ln(2 + 1.444) ] ) ≈ 53.6 Ω
Conseils de calcul :
Vérifiez toujours l’unité de W et H (mm ou pouces) et utilisez le même système d’unités pour éviter les erreurs dans le calcul de Zo.
Pourquoi ce calcul est utile :
Permet de concevoir des lignes microstrip avec l’impédance correcte pour un transfert de signal optimal et réduire les pertes dans les circuits RF.
Avantages du calculateur :
- Gain de temps et précision
- Réduction des erreurs de conception
- Optimisation des performances RF
- Facilité de comparaison entre différentes configurations de lignes