El Calculador de Líneas de Transmisión de QucsStudio es una herramienta sumamente útil para calcular la impedancia característica de las líneas de transmisión en el diseño de circuitos electrónicos. Este artículo explica cómo calcular la impedancia característica de una línea microstrip utilizando valores reales.
Paso 1: Iniciar QucsStudio y seleccionar la herramienta
Primero, inicie QucsStudio y seleccione ‘Cálculo de Línea’ desde el menú ‘Herramientas’ en la barra de herramientas.
Paso 2: Introducción de datos para la línea microstrip
Para el cálculo de la impedancia característica de la línea microstrip, introduzca los siguientes datos:
- Permitividad relativa (εr): En este ejemplo, utilizamos una permitividad de FR4 =
4.5. - Tangente de pérdida dieléctrica (tanδ): Si no consideramos la pérdida en el dieléctrico, usamos
0. - Resistividad (Resistividad): Aquí usamos
0.0001(resistencia del cobre). - Permeabilidad (Conductor μr): Usamos una permeabilidad para el cobre de 0.999994.
- Rugosidad superficial del conductor (Rugosidad): En este caso es de 0.1μm.
- Espesor del conductor (T): 20μm.
- Altura del conductor (H): 500μm.
Después de ingresar estos valores, establezca las siguientes dimensiones.
Paso 3: Introducción de dimensiones
Introduzca las dimensiones del patrón de PCB que desea simular. Aquí utilizamos, por ejemplo, los siguientes valores:
- Ancho:
1.0 mm. - Longitud:
100 mm.
Paso 4: Verificación de resultados
Basado en los datos ingresados, QucsStudio muestra inmediatamente el resultado del cálculo de la impedancia característica. En este ejemplo, el resultado fue 47.5176Ω.
Paso 5: Uso de los resultados calculados
Los resultados calculados se pueden copiar haciendo clic en ‘Copiar componente al portapapeles’, y luego se pueden utilizar en la simulación de circuitos.
Información adicional
Los tipos de líneas de transmisión que puede diseñar con el Calculador de Líneas de Transmisión son los siguientes.
Tipos y características de las líneas de transmisión
- Línea Microstrip: Una estructura con un lado como conductor y el otro como sustrato dieléctrico, con una estrecha franja conductora en la superficie superior. Adecuada para aplicaciones de alta frecuencia, con diseño relativamente sencillo.
- Línea Strip: Una franja conductora completamente incrustada en un sustrato dieléctrico. Ofrece alta resistencia a las interferencias electromagnéticas externas.
- Guía de Onda Coplanar: Compuesta por una franja conductora central en el mismo plano que las superficies de tierra a ambos lados. Baja pérdida y adecuada para aplicaciones de alta frecuencia.
- Guía de Onda Coplanar con Masa Posterior: Una guía de onda coplanar con una superficie de tierra en la parte trasera. Ofrece un alto efecto de blindaje.
- Línea de Ranura: Una placa conductora con una estrecha ranura y sus extremos abiertos. Tiene propiedades de transmisión asimétricas.
- Cable Coaxial: Con un conductor interno y un conductor externo (blindaje) separados por un dieléctrico. Ofrece un ancho de banda amplio y propiedades estables.
- Cable Par Trenzado: Dos hilos de cobre entrelazados. Ofrece resistencia a la interferencia electromagnética y se usa comúnmente en aplicaciones de comunicaciones.
- Guía de Onda Rectangular: Un conducto con una sección transversal rectangular. Solo permite la transmisión en ciertas bandas de frecuencia y se utiliza principalmente en aplicaciones de microondas.
- Línea Microstrip Acoplada: Varias líneas microstrip que se influyen mutuamente. Utilizadas en filtros y transformadores de balance.
- Línea Strip Acoplada: Líneas strip situadas en proximidad cercana. Sus propiedades de acoplamiento se utilizan para filtros y acopladores.
- Guía de Onda Coplanar Acoplada: Varias guías de onda coplanar en cercanía. Adecuadas para dispositivos que utilizan efectos de acoplamiento.
- Guía de Onda Coplanar Acoplada con Masa Posterior: Guías de onda coplanar acopladas con una superficie de tierra posterior. Tienen un alto efecto de blindaje y propiedades de acoplamiento.
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