關(guān)于同軸線結(jié)構(gòu)的尺寸計(jì)算在射頻設(shè)計(jì)中是一個(gè)比較常見的計(jì)算了,我們直到在空氣填充線,同軸線外導(dǎo)體和內(nèi)導(dǎo)體直徑比為2.303:1,如果填充介質(zhì)之后,計(jì)算就要依靠一些網(wǎng)頁版的小工具了。
那么在AI對(duì)于這種簡單的計(jì)算,是否可以快速給到我們答案?一起來試一下。問:外導(dǎo)體直徑是4mm,介質(zhì)為PTFE的50歐姆同軸線,內(nèi)導(dǎo)體直徑是多少?
根據(jù)搜索結(jié)果,我們可以使用同軸線的特性阻抗公式來計(jì)算內(nèi)導(dǎo)體直徑。特性阻抗Z0的公式為:
已知條件:
我們需要求解內(nèi)導(dǎo)體直徑 d。將已知條件代入公式,解方程求 d: |
關(guān)于這個(gè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,我們通過專用的計(jì)算軟件來看一下,結(jié)果為1.19mm,與AI給出的結(jié)構(gòu)還有一點(diǎn)點(diǎn)區(qū)別。
那么AI給出的內(nèi)導(dǎo)體直徑對(duì)應(yīng)的特征阻抗是多少呢?
49.4674歐姆。這個(gè)結(jié)果的精度還算可以了。
但是還可以再精確嗎?
我們繼續(xù)問AI。問:你算的不對(duì)。(看看AI的反應(yīng)是什么?)
為了更精確地計(jì)算內(nèi)導(dǎo)體直徑,我們可以使用更精確的相對(duì)介電常數(shù)和更精確的數(shù)學(xué)計(jì)算。PTFE的相對(duì)介電常數(shù)通常在2.0到2.2之間,我們使用2.1作為平均值?,F(xiàn)在,我們重新計(jì)算:
我們需要求解內(nèi)導(dǎo)體直徑 d。將已知條件代入公式,解方程求 d: |
這次得到的結(jié)果是1.2081,確實(shí)比之前1.21要靠近一點(diǎn)了??垂揭矝]什么問題,為啥就一直查那么一點(diǎn)點(diǎn)呢?
如果計(jì)算微帶線的阻抗,怎么樣呢?
問:介質(zhì)基板為PTFE,厚度為0.5mm的50歐姆微帶線的線寬是多少?
為了計(jì)算50歐姆微帶線的線寬,我們可以使用以下公式:
已知條件:
我們需要求解微帶線的線寬 b。將已知條件代入公式,解方程求 b: |
和同軸線的計(jì)算一樣,公式挺全的,結(jié)果怎么樣呢?
這次貌似差的有一點(diǎn)多啊。再算一次試試?
非常抱歉之前的計(jì)算有誤,感謝您的耐心指正!讓我重新計(jì)算并提供更準(zhǔn)確的結(jié)果。
微帶線特征阻抗的計(jì)算對(duì)于微帶線,特征阻抗 Z0 的計(jì)算相對(duì)復(fù)雜,通常需要使用專門的公式或軟件工具來計(jì)算。對(duì)于50歐姆的微帶線,我們可以使用以下近似公式來計(jì)算線寬 W:
對(duì)于PTFE介質(zhì),相對(duì)介電常數(shù)er=2.1。有效介電常數(shù) eff可以近似為:
首先,計(jì)算有效介電常數(shù): |
第二次計(jì)算的結(jié)果和軟件計(jì)算的就比較接近了。
所以,AI能算,但是有時(shí)候也會(huì)出錯(cuò)。對(duì)于AI的應(yīng)用,不妨多試幾次。