Leiterbahnimpedanz (Microstrip / Stripline)
Wellenwiderstand und Laufzeit von Microstrip und Stripline aus Permittivität, Dielektrikumhöhe, Leiterbahnbreite und Leiterdicke, einschließlich Gültigkeit der Näherung.
Rechenbeispiel, Formel und Erläuterung anzeigen
Rechenbeispiel
Ergebnis: Wellenwiderstand Z₀ 49.824 Ω, Effektive Permittivität ε_eff 2.7125, Laufzeit 5.49369 ps/mm, Gesamtlaufzeit der Leiterbahn 549.369 ps, W/H (W/B bei Stripline) 1.875, Innerhalb des Näherungsbereichs: Innerhalb des Bereichs
Formel
Erläuterung
Verwendet werden die Näherungen nach IPC-2141: Microstrip Z₀ = 87/√(εr+1.41)·ln(5.98H/(0.8W+T)) und Stripline Z₀ = 60/√εr·ln(4B/(0.67π(0.8W+T))). Mit den Beispielwerten (FR-4 εr 4.3, H 1.6 mm, W 3 mm) ergeben sich etwa 49.8 Ω, was der bekannten Regel entspricht, dass 50 Ω auf einer 1.6-mm-Platine eine 3-mm-Leiterbahn erfordern. Die Laufzeit verwendet für Microstrip ε_eff = 0.475εr + 0.67 und ergibt etwa 5.49 ps/mm (139 ps/inch).
Häufige Fragen
Wie gebe ich eine Streifenleitung statt einer Mikrostreifenleitung ein?
Wählen Sie den Leitungstyp, dann εr und die Höhe: Bei Mikrostreifenleitungen ist H die Dielektrikumsdicke bis zur Bezugsebene, bei Streifenleitungen geben Sie B ein, den gesamten Abstand der beiden Ebenen. Ergänzen Sie Breite W, Kupferdicke T (0.035 mm ist typisch für 1 oz) und Länge. Beispiel Streifenleitung: εr 4.2, B 0.5 mm, W 0.12 mm, T 0.018 mm ergibt 62.1 Ω, mit W/B = 0.24 im gültigen Bereich.
Rechenbeispiel: Mikrostreifenleitung mit εr 4.0, H 0.2 mm, W 0.35 mm, T 0.035 mm, 50 mm lang?
Der Nennerterm ist 0.8·0.35 + 0.035 = 0.315 mm. Z₀ = 87/√(4.0 + 1.41)·ln(5.98·0.2/0.315) = 49.9 Ω. ε_eff = 0.475·4.0 + 0.67 = 2.57, die Laufzeit beträgt also √2.57/c = 5.35 ps/mm und für 50 mm 267.4 ps. W/H = 1.75 liegt im Bereich von 0.1 bis 2.
Wie empfindlich ist das Ergebnis, und wann kann ich ihm trauen?
Die Breite zählt am meisten. Auf einer 1.6 mm dicken FR-4-Leiterplatte (εr 4.3) ergibt eine 3 mm breite Leiterbahn 49.8 Ω, 3.5 mm ergeben 44.3 Ω, während eine Verdopplung von T von 0.035 auf 0.07 mm nur auf 49.3 Ω führt. Doch 3.5 mm ergibt W/H = 2.19, außerhalb von 0.1 bis 2, daher meldet das Tool einen großen Fehler. Lötstopplack und Ätztrapez bleiben unberücksichtigt.
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Ergebnisse und Zusammenfassungen dienen nur als Referenz. Verwenden Sie für Zertifizierungen und Prüfberichte den aktuellen Normtext und Daten kalibrierter Messgeräte. Zuletzt aktualisiert: 2026-11-04