Como Usar o Transmission Line Calculator no uSimmics (anteriormente QucsStudio) [2026]

O Transmission Line Calculator do uSimmics (anteriormente QucsStudio) é uma ferramenta integrada que permite calcular instantaneamente a impedância característica e os parâmetros elétricos de linhas de transmissão. Este artigo explica, usando como exemplo a linha microstrip, como inserir cada parâmetro e utilizar os resultados no simulador de circuito.

O que você aprenderá
O que é o Transmission Line Calculator
Passo 1: Iniciando a Ferramenta
Passo 2: Selecionando o Tipo de Linha de Transmissão
Passo 3: Inserindo os Parâmetros de Material
Passo 4: Inserindo os Parâmetros Dimensionais
Passo 5: Verificando os Resultados
Passo 6: Incorporando os Resultados na Simulação de Circuito
Tipos de Linhas de Transmissão Suportadas
1. Linhas de Transmissão Básicas
2. Linhas de Transmissão Acopladas (para projetos diferenciais e de filtros)
Pontos de Atenção no Projeto
Artigos Relacionados

O que você aprenderá

Como iniciar o Transmission Line Calculator
Significado e método de inserção de cada parâmetro de material e dimensão da linha microstrip
Como verificar os resultados do cálculo de impedância característica
Como incorporar os resultados no simulador de circuito do uSimmics (anteriormente QucsStudio)
Tipos de linhas de transmissão suportadas e suas características

O que é o Transmission Line Calculator

O Transmission Line Calculator (ferramenta de cálculo de linhas de transmissão) é uma ferramenta de análise de características elétricas de linhas de transmissão integrada ao uSimmics (anteriormente QucsStudio). Ela calcula numericamente a impedância característica (Z₀), o comprimento elétrico, a permissividade efetiva e a perda de propagação de diversas estruturas de linhas de transmissão, como padrões de PCB, cabos coaxiais e guias de onda.

Em circuitos RF e de micro-ondas, a descontinuidade de impedância nas linhas de transmissão é a principal causa de perdas por reflexão e degradação de sinal, tornando o projeto preciso de linhas de transmissão essencial para o desempenho do circuito.

Passo 1: Iniciando a Ferramenta

Inicie o uSimmics (anteriormente QucsStudio).
Clique em Tools na barra de menu.
Selecione Line calculation no submenu.
A janela do Transmission Line Calculator será iniciada.

Passo 2: Selecionando o Tipo de Linha de Transmissão

Selecione o tipo de linha de transmissão desejado no menu suspenso na parte superior da janela. Neste exemplo, selecionamos Microstrip Line (linha microstrip).

Passo 3: Inserindo os Parâmetros de Material

Para a linha microstrip, insira os seguintes parâmetros de material:

Parâmetro	Valor no exemplo	Descrição
Permissividade (εr)	4,5	Permissividade relativa do substrato. Valor típico do substrato FR4 é em torno de 4,5. Atenção à dependência com a frequência.
Tangente de perda (tanδ)	0	Indicador de perda dielétrica. Use 0 para ignorar perdas. Em projetos reais, use os valores da folha de dados do material.
Resistividade	0,0001	Resistividade elétrica do condutor (cobre).
Permeabilidade do condutor (μr)	0,999994	Permeabilidade relativa do condutor. Para cobre, aproxima-se de 1.
Rugosidade da superfície	0,1 μm	Rugosidade aritmética média da superfície do condutor. Valor médio para folha de cobre eletrolítico. Em altas frequências, influencia as perdas em combinação com o efeito pelicular.
Espessura do condutor (T)	20 μm	Espessura da folha de cobre. Folha padrão 1/2 oz ≈ 17 μm, 1 oz ≈ 35 μm.
Espessura do substrato (H)	500 μm	Espessura do substrato dielétrico (distância até o plano de terra).

Passo 4: Inserindo os Parâmetros Dimensionais

Em seguida, insira as dimensões físicas do padrão de PCB a ser simulado:

Parâmetro	Valor no exemplo	Descrição
Largura (W)	1,0 mm	Largura da trilha condutora da linha microstrip. Quanto mais larga, menor a impedância característica.
Comprimento (L)	100 mm	Comprimento físico da linha. Utilizado para cálculo do comprimento elétrico.

Passo 5: Verificando os Resultados

Após inserir os parâmetros, o Transmission Line Calculator exibe os resultados em tempo real.

Resultado do cálculo neste exemplo:

Impedância característica Z₀ = 47,5176 Ω

Este resultado mostra que a linha microstrip com largura de 1,0 mm, substrato de 500 μm de espessura e permissividade 4,5 em FR4 possui uma impedância ligeiramente inferior a 50 Ω. Para se aproximar de 50 Ω, é necessário estreitar um pouco a linha (ajustando a largura para cerca de 0,9 mm).

Passo 6: Incorporando os Resultados na Simulação de Circuito

Clique no botão Copy Component to Clipboard.
No editor de esquemas do uSimmics (anteriormente QucsStudio), pressione Ctrl + V para colar o componente.
O componente de linha de transmissão colado já possui os parâmetros calculados e pode ser utilizado diretamente na simulação de circuito.

Tipos de Linhas de Transmissão Suportadas

O Transmission Line Calculator suporta as seguintes estruturas de linhas de transmissão:

Linhas de Transmissão Básicas

Tipo	Características
Microstrip Line (Linha Microstrip)	Trilha condutora em uma face do substrato dielétrico com plano de terra na outra. A mais amplamente utilizada em projetos de circuitos RF em PCB.
Stripline (Linha Stripline)	Trilha condutora embutida em uma camada interna do substrato. Alta proteção contra interferência eletromagnética externa. Usada em camadas internas de PCBs multicamada.
Coplanar Waveguide (Guia de Onda Coplanar)	Formado por trilha central e planos de terra laterais na mesma face. Baixa perda e adequado para aplicações de alta frequência.
Coplanar Waveguide with Backside	Guia de onda coplanar com plano de terra traseiro. Maior efeito de blindagem.
Slotline (Linha de Fenda)	Formado por uma fenda estreita em uma placa condutora. Características de transmissão assimétricas, usado em transformadores de balun.
Coaxial Cable (Cabo Coaxial)	Estrutura com dielétrico entre condutor interno e blindagem externa. Características estáveis em banda larga, amplamente usado em sistemas de medição e cabos de conexão.
Twisted Pair Cable (Cabo Par Trançado)	Dois fios de cobre entrelaçados. Usado em transmissão diferencial com resistência a interferências eletromagnéticas.
Rectangular Waveguide (Guia de Onda Retangular)	Tubo metálico de seção retangular. Transmissão possível apenas em faixas específicas acima da frequência de corte. Usado principalmente em frequências de micro-ondas e ondas milimétricas.

Linhas de Transmissão Acopladas (para projetos diferenciais e de filtros)

Tipo	Características
Coupled Microstrip Line	Duas linhas microstrip com acoplamento eletromagnético mútuo. Usadas em projetos de filtros acoplados e baluns.
Coupled Strip Line	Múltiplas striplines próximas. Utilizadas em fiação diferencial e projetos de acopladores.
Coupled Coplanar Waveguide	Múltiplos guias de onda coplanares próximos. Aplicados em dispositivos que utilizam o efeito de acoplamento.
Coupled Coplanar Waveguide with Backside	Guia de onda coplanar acoplado com plano de terra traseiro. Combina alto efeito de blindagem com características de acoplamento.

Pontos de Atenção no Projeto

A permissividade do substrato FR4 varia com a frequência (aproximadamente 4,7 em baixa frequência, 4,2 a 4,5 na faixa de poucos GHz). Para projetos precisos, use os valores reais medidos na faixa de frequência de uso ou os dados fornecidos pelo fabricante.
A impedância característica da linha microstrip depende fortemente da razão entre a largura da trilha (W) e a espessura do substrato (H). Ajustando a razão W/H, é possível ajustar a impedância para o valor desejado, como 50 Ω.
Em 2026, o cálculo de impedância desta ferramenta também é eficaz como ponto de partida para o projeto de fiação de pares diferenciais em sinais digitais de alta velocidade.