QucsStudio 的传输线计算器是在电子电路设计中计算传输线特性阻抗的非常便利的工具。本文将使用实际数值来说明如何计算微带线的特性阻抗。
步骤1：启动 QucsStudio 和选择工具
首先，启动 QucsStudio，然后从工具栏的“Tools”菜单中选择“Line calculation”。
步骤2：输入微带线数据
为了计算微带线的特性阻抗，我们需要输入以下数据：
- 介电常数（εr）：本例中，我们将介电常数设为 FR4 =
4.5。 - 介电损耗正切（tanδ）：如果不考虑介质损耗，则设为
0。 - 电阻率（Resistivity）：这里我们设为
0.0001（铜的电阻率）。 - 磁导率（Conductor μr）：我们设为铜的磁导率 0.999994。
- 导体表面粗糙度（Roughness）：本次我们设为 0.1微米。
- 导体厚度（T）：20微米。
- 导体高度（H）：500微米。
输入这些值后，接下来我们设置尺寸。
步骤3：输入尺寸
输入您希望模拟的 PCB 图案的尺寸。作为例子，我们使用以下值：
- 宽度：
1.0 mm - 长度：
100 mm
步骤4：确认结果
基于输入的数据，QucsStudio 会立即显示特性阻抗的计算结果。本例中，结果为 47.5176Ω。
步骤5：使用计算结果
计算结果可以通过点击“复制组件到剪贴板”按钮进行复制，这些结果可以用于电路仿真。
番外
Transmission Line Calculator可以设计以下类型的传输线。
传输线类型和特点
- 微带线（Microstrip Line）
- 特点：一侧为导体，另一侧为介电基板，上面有狭窄的导体条。适用于高频应用，设计相对简单。
- 带状线（Stripline）
- 特点：导体带完全嵌入介电基板中。对外部电磁干扰有很高的抵抗力。
- 共面波导（Coplanar Waveguide）
- 特点：中央导体条与两侧接地面位于同一平面上。低损耗，适用于高频应用。
- 带背面的共面波导（Coplanar Waveguide with Backside）
- 特点：在普通共面波导的基础上，背面有接地面。具有很高的屏蔽效果。
- 槽线（Slotline）
- 特点：导体板上有窄槽，槽的端部开放。具有非对称的传输特性。
- 同轴电缆（Coaxial Cable）
- 特点：内部导体与外部导体（屏蔽层）之间有介电体。具有宽带和稳定的特性。
- 双绞线（Twisted Pair Cable）
- 特点：两条铜线相互绞合。对电磁干扰具有抵抗力，广泛用于通信领域。
- 长方形波导管（Rectangular Waveguide）
- 特点：具有长方形截面的波导管。只在特定频率带传输，主要用于微波。
- 耦合微带线（Coupled Microstrip Line）
- 特点：相互影响的多条微带线。用于滤波器和平衡变换器等。
- 耦合带状线（Coupled Strip Line）
- 特点：相互靠近的带状线。利用耦合特性用于滤波器和耦合器。
- 耦合共面波导（Coupled Coplanar Waveguide）
- 特点：靠近的多条共面
- 带背面的耦合共面波導 (Coupled Coplanar Waveguide with Backside )
- 特點: 擁有背面接地面的耦合共面波導。具有高遮蔽效果和耦合特性。
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