计算RF和微波微带线尺寸的简化方程式
除了元器件本身，微带印刷电路板上的电路走线形成了元器件之间的相互连接。这些阻抗控制线路，对于RF/微波电路通常采用50 Ω的特征阻抗进行设计，对于有线电视(CATV)采用75 Ω的特征阻抗进行设计。基于所希望得到的阻抗计算微带电路的相关方程式非常复杂，不容易运用。值得庆幸地是，基于著名的IPC (www.ipg.org)出版物已开发出一组简化方程式。
在这些简化方程式中，厚度的尺寸T必须以微米(um)表示，尽管高度H和宽度W的值可采用相互适当的计量单位。整篇文章中的点图假设铜皮厚度为35um，误差如下计算：
在这些简化方程式中，厚度的尺寸T必须以微米(um)表示，尽管高度H和宽度W的值可采用相互适当的计量单位。整篇文章中的点图假设铜皮厚度为35um，误差如下计算：
图3中的误差曲线采用了线性化关系，并假设微带电路具有50Ω的特征阻抗。
由于线性公式获得了良好的结果，同一模型被用于模拟EM field solver的值。对于特征阻抗(Z0)为50 Ω的情况，该解决方案得到一个简单得让人吃惊的方程式：
图4中显示的曲线为对在相同条件下原IPC公式和基于线性化IPC公式产生误差曲线进行曲线拟合的结果。
通过忽略微带电路厚度T的值，它还可能进行一步简化近似：
这一最终方程式确认了经验公式，在FR4电路板材料中，50Ω电路的宽高比W/H近似等于2。事实上，对于一般FR4，相对介电常数(er)约等于4。
转向特征阻抗为75 Ω的曲线，得到下面的方程式：
采用相同的曲线拟合过程，得到图5中所示曲线。
同在特征阻抗为50Ω的情况中一样，如果忽略微带电路厚度T，得到的简化方程式为：
这些简单的解决方案可被用于计算很多50Ω和75Ω的RF和微波微带线电路。
本文来源：电子系统设计 作者：Alberto Bagnasco
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- 2007-01-25计算RF和微波微带线尺寸的简化方程式
