微带线计算器是一种有价值的工具,用于确定微带线的关键参数,微带线是微波电路中常用的一种电气传输线。该计算器通过提供有效介电常数、特性阻抗、波长和相速度的准确值来帮助设计微带线。这些参数对于确保微波电路高效可靠的性能至关重要。
微带线计算器关键公式
下面是 键 微带线计算器中使用的公式。
有效介电常数 (epsilon_eff)
有效介电常数 (epsilon_eff) 解释了周围的边缘场 剥离 和基材。它由下式给出:
epsilon_eff = (epsilon_r + 1) / 2 + (epsilon_r – 1) / 2 * (1 + 12 * h / W)^(-0.5)
其中:
- epsilon_r = 基板的相对介电常数
- h = 基材的高度
- W = 微带线的宽度
特性阻抗(Z_0)
微带线的特性阻抗(Z_0)可以使用以下公式计算:
Z_0 = 60 / sqrt(epsilon_eff) * ln(8 * h / 宽 + 0.25 * 宽 / h)
对于 W/h > 1:
Z_0 = 120 * pi / sqrt(epsilon_eff) * (W / h + 1.393 + 0.667 * ln(W / h + 1.444))
微带线波长 (lambda_g)
微带线上信号的波长 (lambda_g) 由下式给出:
lambda_g = lambda_0 / sqrt(epsilon_eff)
其中 lambda_0 是自由空间波长。
相速度 (v_p)
微带线上信号的相速度(v_p)为:
v_p = c / sqrt(epsilon_eff)
其中 c 是 速度 真空中的光。
预先计算值表
下面是一个包含一些预先计算值的表格,以供快速参考:
相对介电常数 (epsilon_r) | 基材高度(h) | 微带线宽度 (W) | 有效介电常数 (epsilon_eff) | 特性阻抗(Z_0) |
---|---|---|---|---|
4.5 | 1.6 mm | 3.0 mm | 3.3 | 50欧姆 |
2.2 | 1.0 mm | 2.0 mm | 1.9 | 75欧姆 |
6.0 | 2.0 mm | 4.0 mm | 5.0 | 30欧姆 |
微带线计算器示例
让我们使用微带线计算器进行示例计算:
输入值:
- 相对介电常数(epsilon_r):4.5
- 基板高度(h):1.6 毫米
- 微带线宽度 (W):3.0 毫米
计算有效介电常数 (epsilon_eff): epsilon_eff = (4.5 + 1) / 2 + (4.5 – 1) / 2 * (1 + 12 * 1.6 / 3.0)^(-0.5) epsilon_eff ≈ 3.3
计算特性阻抗 (Z_0): Z_0 = 60 / sqrt(3.3) * ln(8 * 1.6 / 3.0 + 0.25 * 3.0 / 1.6) Z_0 ≈ 50 欧姆
最常见的常见问题解答
微带线是一种用于传输微波频率信号的电力传输线。它由一个导电带组成,该导电带通过称为基板的介电层与接地层隔开
微带线的特性阻抗 (Z_0) 可以使用特定公式计算,其中考虑了带的宽度、基板的高度和有效介电常数。
有效介电常数 (epsilon_eff) 很重要,因为它考虑了介电材料和微带线周围空气的影响,从而影响信号的传播。