Le calculateur de ligne microruban est un outil précieux utilisé pour déterminer les paramètres critiques d'une ligne microruban, qui est un type de ligne de transmission électrique couramment utilisé dans les circuits micro-ondes. Ce calculateur aide à concevoir des lignes microruban en fournissant des valeurs précises pour la constante diélectrique effective, l'impédance caractéristique, la longueur d'onde et la vitesse de phase. Ces paramètres sont essentiels pour garantir le fonctionnement efficace et fiable des circuits hyperfréquences.
Formules clés du calculateur de ligne microruban
Voici les clé formules utilisées dans un calculateur de ligne microruban.
Constante diélectrique effective (epsilon_eff)
La constante diélectrique effective (epsilon_eff) prend en compte les champs marginaux autour du bande et le substrat. Il est donné par :
epsilon_eff = (epsilon_r + 1) / 2 + (epsilon_r – 1) / 2 * (1 + 12 * h / W)^(-0.5)
où:
- epsilon_r = constante diélectrique relative du substrat
- h = hauteur du substrat
- W = largeur de la ligne microruban
Impédance caractéristique (Z_0)
L'impédance caractéristique (Z_0) de la ligne microruban peut être calculée à l'aide de :
Z_0 = 60 / sqrt(epsilon_eff) * ln(8 * h / W + 0.25 * W / h)
Pour W/h > 1 :
Z_0 = 120 * pi / sqrt(epsilon_eff) * (W / h + 1.393 + 0.667 * ln(W / h + 1.444))
Longueur d'onde de la ligne microruban (lambda_g)
La longueur d'onde du signal sur la ligne microruban (lambda_g) est donnée par :
lambda_g = lambda_0 / sqrt(epsilon_eff)
où lambda_0 est la longueur d'onde en espace libre.
Vitesse de phase (v_p)
La vitesse de phase (v_p) du signal sur la ligne microruban est :
v_p = c / sqrt(epsilon_eff)
où c est le vitesse de lumière dans le vide.
Tableau des valeurs pré-calculées
Vous trouverez ci-dessous un tableau avec quelques valeurs pré-calculées pour une référence rapide :
| Constante diélectrique relative (epsilon_r) | Hauteur du substrat (h) | Largeur du microruban (W) | Constante diélectrique effective (epsilon_eff) | Impédance caractéristique (Z_0) |
|---|---|---|---|---|
| 4.5 | 1.6 mm | 3.0 mm | 3.3 | 50 ohm |
| 2.2 | 1.0 mm | 2.0 mm | 1.9 | 75 ohm |
| 6.0 | 2.0 mm | 4.0 mm | 5.0 | 30 ohm |
Exemple de calculateur de ligne microruban
Passons en revue un exemple de calcul à l'aide du calculateur de ligne microruban :
Valeurs d'entrée :
- Constante diélectrique relative (epsilon_r) : 4.5
- Hauteur du substrat (h) : 1.6 mm
- Largeur du microruban (W) : 3.0 mm
Calculer la constante diélectrique effective (epsilon_eff) : epsilon_eff = (4.5 + 1) / 2 + (4.5 – 1) / 2 * (1 + 12 * 1.6 / 3.0)^(-0.5) epsilon_eff ≈ 3.3
Calculer l'impédance caractéristique (Z_0) : Z_0 = 60 / sqrt(3.3) * ln(8 * 1.6 / 3.0 + 0.25 * 3.0 / 1.6) Z_0 ≈ 50 ohms
FAQ les plus courantes
Une ligne microruban est un type de ligne de transmission électrique utilisée pour transmettre des signaux micro-fréquences. Il se compose d'une bande conductrice séparée d'un plan de masse par une couche diélectrique appelée substrat.
L'impédance caractéristique (Z_0) d'une ligne microruban peut être calculée à l'aide de formules spécifiques qui prennent en compte la largeur de la bande, la hauteur du substrat et la constante diélectrique effective.
La constante diélectrique effective (epsilon_eff) est importante car elle tient compte de l'influence à la fois du matériau diélectrique et de l'air entourant la ligne microruban, affectant la propagation des signaux.