IPC-2141 / Wadell 공식을 사용하여 마이크로스트립, 스트립라인, 코플래너 도파관의 트레이스 임피던스를 계산합니다.
트레이스 임피던스는 PCB 전송선로의 특성 임피던스로, 트레이스 형상(폭, 두께), 유전체 재질 특성, 레이어 스택업에 의해 결정됩니다. 고속 디지털 신호(USB, DDR, PCIe, Ethernet)와 RF 회로에서 반사를 최소화하고 신호 무결성을 확보하려면 임피던스 제어가 필수적입니다.
마이크로스트립은 외층에 배치된 트레이스로 아래에 접지면이 있습니다. 가장 일반적인 전송선로 타입이며 제조가 쉽지만, 고주파에서 복사 손실이 높습니다.
스트립라인은 PCB 내부의 두 접지면 사이에 매립된 트레이스입니다. 마이크로스트립보다 차폐와 크로스토크가 우수하지만, 정확한 임피던스 달성이 어렵습니다.
접지 코플래너 도파관(GCPW)은 같은 층에서 신호 트레이스 양쪽에 접지면이 있고, 아래에도 접지면이 있습니다. RF/마이크로웨이브 설계에서 뛰어난 고주파 성능을 제공합니다.
1. 전송선로 구조 타입을 선택하세요.
2. 트레이스 폭(W), 두께(T), 유전체 높이(H), 유전율(εr)을 입력하세요.
3. 차동 또는 GCPW의 경우 간격(S)을 입력하세요.
4. 선택적으로 주파수를 입력하면 손실을 추정합니다.
5. 입력값 변경 시 결과가 실시간으로 업데이트됩니다.
마이크로스트립은 Hammerstad-Jensen 모델, 스트립라인은 Wadell 공식, GCPW는 Hilberg 근사를 이용한 등각 사상법을 사용합니다. 모두 IPC-2141 표준 방법입니다.
일반적인 PCB 형상에서 정밀 전자기 시뮬레이션 대비 2~5% 이내의 정확도를 보입니다. 중요한 설계의 경우 PCB 제조사의 임피던스 모델링 도구로 확인하세요.
표준 FR-4의 유전율은 1GHz에서 약 4.2~4.5입니다. 고주파에서 약간 감소합니다. 정확한 값은 라미네이트 벤더 데이터시트를 참조하세요.
스택업에 따라 다릅니다. 일반적인 4층 FR-4 보드에서 유전체 0.2mm인 경우, 약 0.3mm 트레이스 폭이 ~50Ω 마이크로스트립을 줍니다. 정확한 스택업 파라미터로 이 계산기를 사용하세요.