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02/12 13:05
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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:其中:

    Z0?是特性阻抗,單位為歐姆(Ω)。er 是介質(zhì)材料的相對(duì)介電常數(shù)。D 是外導(dǎo)體的內(nèi)徑。d 是內(nèi)導(dǎo)體的外徑。

 

已知條件:

    特性阻抗 Z0=50?Ω。外導(dǎo)體直徑 D=4 mm。介質(zhì)材料為PTFE,其相對(duì)介電常數(shù)er=2.1.

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:
首先,計(jì)算常數(shù)部分:因此,方程變?yōu)椋?img decoding="async" class="aligncenter" src="https://wximg.eefocus.com/forward?url=https%3A%2F%2Fmmbiz.qpic.cn%2Fmmbiz_png%2FUoA3rhGpom6rPtEzPuZOzrUPjHYBgHblpKt2cjoncibs5JOXiczoE9l2QyY2m5ickD1tUjFnpA6EeQtyY8MK9tUtA%2F640%3Fwx_fmt%3Dpng%26amp%3Bfrom%3Dappmsg&s=9d7b49" />解這個(gè)方程,得到:因此,內(nèi)導(dǎo)體直徑 d 大約為 1.21 mm。

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:已知條件:

    特性阻抗Z0=50?Ω。外導(dǎo)體直徑D=4 mm。介質(zhì)材料為PTFE,其相對(duì)介電常數(shù)er=2.1。

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:首先,計(jì)算常數(shù)部分:因此,方程變?yōu)?img decoding="async" class="aligncenter" src="https://wximg.eefocus.com/forward?url=https%3A%2F%2Fmmbiz.qpic.cn%2Fmmbiz_png%2FUoA3rhGpom6rPtEzPuZOzrUPjHYBgHblibyUiccCt52T1TnBVsY6K9GaCb4FVIgKtkznEqEPibesXTf01hLJnHeFQ%2F640%3Fwx_fmt%3Dpng%26amp%3Bfrom%3Dappmsg&s=09ad9e" />解這個(gè)方程,得到:因此,內(nèi)導(dǎo)體直徑 d 大約為 1.2081 mm。這個(gè)結(jié)果比之前的計(jì)算更精確。

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:其中:

    Z0?是特征阻抗,單位為歐姆(Ω)。er是介質(zhì)材料的相對(duì)介電常數(shù)。b 是微帶線的線寬。h 是介質(zhì)基板的厚度。

已知條件:

    特征阻抗Z0=50Ω。介質(zhì)材料為PTFE,其相對(duì)介電常數(shù)貳。1。介質(zhì)基板的厚度號(hào)h=0.5 mm。

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:首先,計(jì)算常數(shù)部分:因此,方程變?yōu)椋?img decoding="async" class="aligncenter" src="https://wximg.eefocus.com/forward?url=https%3A%2F%2Fmmbiz.qpic.cn%2Fmmbiz_png%2FUoA3rhGpom6rPtEzPuZOzrUPjHYBgHbl970SLicnNGeDJ2UfsARLe7lvMic4cfB840icjUntI6iba35BAgPVtFTBvQ%2F640%3Fwx_fmt%3Dpng%26amp%3Bfrom%3Dappmsg&s=bb526a" />解這個(gè)方程,得到:因此,50歐姆微帶線的線寬大約為0.398 mm。

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:其中:

    • Z0是特征阻抗,單位為歐姆(Ω)。
    Eeff是有效介電常數(shù)。h 是介質(zhì)基板的厚度。W 是微帶線的線寬。

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:已知條件:

      • 特征阻抗Z0=50 Ω。介質(zhì)基板厚度h=0.5mm。相對(duì)介電常數(shù)

    er=2.1

      。

首先,計(jì)算有效介電常數(shù):接下來,將已知條件代入特征阻抗公式,解方程求 W:計(jì)算常數(shù)部分:因此,方程變?yōu)椋?img decoding="async" class="aligncenter" src="https://wximg.eefocus.com/forward?url=https%3A%2F%2Fmmbiz.qpic.cn%2Fmmbiz_png%2FUoA3rhGpom6rPtEzPuZOzrUPjHYBgHbl6KuoL7KWkk1ux9U7w3jMXLDkDbbib1tpgkiaDClsllupSyQoK2dlpmmg%2F640%3Fwx_fmt%3Dpng%26amp%3Bfrom%3Dappmsg&s=3bd6de" />解這個(gè)方程,得到:因此,50歐姆微帶線的線寬大約為1.568 mm。這個(gè)結(jié)果應(yīng)該更接近實(shí)際值。

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。



	

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