EMC设计

传输线特性阻抗计算器

计算微带线、对称带状线与传统无背面地 CPW 的特性阻抗,并按各自几何变量反解。

FORMULAv1.1.0
INPUT PARAMETERS

选择传输线类型

微带线 / 带状线按 IPC-2141A 准静态公式;CPW 为 Wen 传统无背面地、无限厚基片简化模型。

CALCULATION RESULT

计算结果

本地计算

输入参数后点击计算,结果和模型假设会显示在这里。

FORMULA & TRACEABILITY

公式依据与适用条件

计算公式、变量含义和模型边界公开展示;参考资料最近核验于 2026-08-30.

3 个公式 · 3 项来源
CORE EQUATIONS

核心计算公式

直接参与主要结果计算,是本工具的核心模型。

3 个
F01

微带线特性阻抗(IPC-2141A)

Z₀ = (87 / √(εᵣ+1.41)) · ln(5.98 h / (0.8W + T))

适用 0.1 < W/h < 2.0 的准静态近似。

W
导体宽度m
h
到参考面介质厚度m
T
导体厚度m
εᵣ
相对介电常数1
适用条件
  • 0.1 < W/h < 2.0
  • 准静态、忽略色散
F02

对称带状线特性阻抗(IPC-2141A)

Z₀ = (60 / √εᵣ) · ln(4 b / (0.67π (0.8W + T)))

对称带状线(两参考面等距)特性阻抗。

b
两参考面间距m
适用条件
  • 对称带状线
  • 忽略导体与介质损耗
F03

共面波导 CPW 特性阻抗

Z₀ = (30π / √ε_eff) · K(k′)/K(k),k = W/(W+2s),ε_eff = (εᵣ+1)/2

Wen 传统无背面地 CPW 的准静态简化;K(k) 为第一类完全椭圆积分,采用 Gauss 算术几何平均(AGM)算法求解。

s
共面缝隙宽度m
k
几何比 W/(W+2s)1
K(k)
第一类完全椭圆积分1
ε_eff
有效介电常数1
适用条件
  • 无限厚基片、无限薄导体、无限侧地、无背面地和无介质覆盖
  • ε_eff=(εᵣ+1)/2
  • 有限基片或 conductor-backed CPW 不适用本式
REFERENCES

参考文献

01IPC (Association Connecting Electronics Industries) · IPC-2141AControlled Impedance Circuit Boards and High-Speed Logic Design2004 (Revision A) · 微带线与带状线历史工业准静态公式来源;IPC 官方修订表标记该文件为“No Longer Maintained”。
02IEEE · Wen, C.P., IEEE Trans. MTT-17(12), 1969Coplanar Waveguide: A Surface Strip Transmission Line Suitable for Nonreciprocal Gyromagnetic Devices1969 · CPW 特性阻抗与椭圆积分 K(k) 的原始推导。
03NIST · DLMF, Chapter 19NIST Digital Library of Mathematical Functions — Legendre’s Integrals2024 网页版 · 第一类完全椭圆积分 K(k) 与 AGM 算法的权威定义,用于 CPW 计算。
工程使用说明

结果基于页面列出的模型与假设,用于设计阶段估算和预认证风险判断。复杂结构、材料频散、近场耦合及测试布置可能造成显著偏差。

FAQ

常见问题

微带线特性阻抗怎么计算?

常用 Hammerstad–Jensen 等近似式,由 W/h、介质 εᵣ 决定。经验值:1.6 mm FR4 上 50 Ω 微带约 W/h ≈ 1.8~2。

同轴线特性阻抗公式是什么?

Z0 = (60 / √εᵣ) · ln(b / a),b、a 为外导体内径与内导体外径。50 Ω 对应 b/a ≈ 2.3。

为什么射频走线要控制 50 Ω?

与仪器、连接器、天线构成一致的阻抗链,避免反射和驻波;阻抗突变处还会形成辐射缝隙,增加 EMI 风险。

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