Перейти до основного вмісту

Калькулятор копланарного хвилеводу

Лінія, якій байдуже до масштабу

У копланарного хвилеводу центральний провідник і землі лежать на одному боці плати. Через це хвильовий опір залежить не від абсолютних розмірів, а від їхнього відношення — помножте ширину й зазор на два, і нічого не зміниться. Саме тому CPW зручний там, де технологія обмежує мінімальний розмір.

w 2 ммg 0.3 ммh 1.6 ммземляземляZ₀
Хвильовий опір задає відношення ширини до зазору, а не самі розміри
Діелектрична проникність εr
Ширина центрального провідника w (мм)
Зазор до землі g (мм)
Товщина підкладки h (мм)
Екран знизу
Частота (МГц)
Результат
Хвильовий опір Z₀
Ефективна проникність εeff
Модуль k = a/b
Довжина хвилі в лінії λg
Чвертьхвильовий відрізок

📐 Формули розрахунку​

a = w/2            b = w/2 + g            k = a/b
k′ = √(1 − k²)

Без екрана знизу (класичний CPW):

εeff = (εr + 1) / 2
Z₀ = (30π / √εeff) × K(k′)/K(k)

З екраном знизу (CPWG): додається другий член із k₃ = tanh(πa/2h) / tanh(πb/2h), і εeff підіймається.

K(·) — повний еліптичний інтеграл першого роду.

Контрольна точка:​

при εeff = 1 і k = 0.5 відношення K(k′)/K(k) = 1.2793, отже Z₀ = 30π × 1.2793 = 120.6 Ом.

Обмеження калькулятора:
  • Наближення εeff = (εr+1)/2 дійсне для товстої підкладки; якщо вона тонка відносно розмірів лінії, калькулятор попереджає
  • Не враховано товщину металізації — на тонких лініях вона помітно знижує Z₀
  • Землі з обох боків мають бути зшиті перехідними отворами, інакше збуджується паразитна хвиля
  • Не враховано втрати й дисперсію

🎯 Практичне застосування​

  • ВЧ-плати без наскрізних отворів: земля поруч, а не знизу.
  • Лінії на тонкій або, навпаки, дуже товстій підкладці, де мікросмужка дає незручні розміри.
  • Переходи на роз'єм: CPW природно стикується з коаксіальним виводом.
Практичні поради:
  1. Спробуйте змінити w і g удвічі — Z₀ не зміниться. Це найкраща ілюстрація того, як влаштована ця лінія.
  2. Зазор задає технологія травлення: для 0.1 мм потрібен уже пристойний виробник.
  3. Ставте перехідні отвори між землями щільно — принаймні через λg/10.
  4. CPWG стабільніший, але його опір уже залежить від товщини підкладки.

© 2026 UR3PKI · CyberDev.Space · Контент ліцензовано за умовами CC BY-NC-SA 4.0.

Як послатися на цей калькулятор
UR3PKI. «Калькулятор копланарного хвилеводу». CyberDev.Space. https://cyberdev.space/radio/calculators/lines/coplanar (ліцензія CC BY-NC-SA 4.0).

Ліцензія дозволяє вільно використовувати ці матеріали, зокрема в навчальних посібниках, але лише із зазначенням автора та посиланням на джерело.