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PCB的阻抗设计
1、阻抗的定义:
在某一频率下，电子器件传输信号线中，相对某一参考层，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它是电阻抗，电感抗，电容抗……的一个矢量总和。
当信号在1 / 17
PCB的阻抗设计
1、阻抗的定义:
在某一频率下，电子器件传输信号线中，相对某一参考层，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它是电阻抗，电感抗，电容抗……的一个矢量总和。
当信号在PCB导线中传输时，若导线的长度接近信号波长的1/7， 此时的导线便成为信号传输线，一般信号传输线均需做阻抗控制。PCB制作时，依客户要求决定是否需管控阻抗，若客户要求某一线宽需做阻抗控制，生产时则需管控该线宽的阻抗。
当信号在PCB上传输时，PCB板的特性阻抗必须与头尾元件的电子阻抗相匹配，一但阻抗值超出公差，所传出的信号能量将出现反射、散射、衰减或延误等现象，从而导致信号不完整、信号失真。
2、计算阻抗的工具：
目前大部分人都用Polar软件： Polar Si8000、Si9000等。

常用的软件阻抗模型主要有三种 : （1）特性阻抗，也叫单端阻抗；（2）差分阻抗，也叫差动阻抗；（3）共面阻抗，也叫共面波导阻抗，主要应用于双面板阻抗设计当中。
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选择 共面阻抗 设计的原因是：双面板板厚决定了阻抗线距离，下面的参考面比较远，信号非常弱，必须选择距离较近的参考面，于是就产生了共面阻抗的设计。
3、安装软件Polar Si9000，然后打开Polar Si9000软件。熟悉一下常用的几个阻抗模型：
（1）下图是 外层 特性阻抗模型（也叫 单端阻抗模型）：
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（2）下图是 外层 差分阻抗模型：
（3）内层 差分阻抗模型常用以下三种：
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下面是共面的常用模型：
（4）下图是 外层 共面单端阻抗模型：
（5）下图是 外层 共面差分阻抗模型：
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4、怎样来计算阻抗？
各种PP及其组合的厚度，介电常数详见PP规格表，铜厚规则按下图的要求。
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阻焊的厚度，在金百泽公司统一按10um，；W1、W2的规则按上面要求；；当基铜=1OZ时，W2=W-1mil； W指原线宽。
下面讲一个12层板，：
这个板信号层比较多，但是3,5层和8，10是对称的。左边是指阻抗线所在信号层；右边是参考层，参考层是电源层或者地层。L1是参考L2，L12参考L11层。
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（1）首先计算外层阻抗：
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。
在上图中：H1是L1到L2层介质厚度；Er1是介质的介电常数；W2是上线宽；W1是下线宽；T1是指外层成品铜厚；C1、C2是绿油厚度；CEr是指绿油的介电常数；Z0是计算出来的阻抗值；Calculate是计算按钮。
在上图中：差分阻抗计算中，S1代表 差分线间距；
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（2）下面讲内层阻抗计算：
下面解释各个参数：
对应L3层阻抗，L3层阻抗线是面朝下的，故W2是在下面； 如何判断H1、H2：关键是搞清楚阻抗线面朝向，对应上正确的模型（查PP规格表）。
一个PCB板有绿油、有PP、有铜箔，PP可以互相叠加，不同的PP对应不同的介电常数，当然厚度也不一样。
模型中H1是4mil，，。：1080+2116的组合。
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得出以下的建议：
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由于对称结构，所以L3,5,8,10层的阻抗是一样的，同样计算。
在软件中，计算阻抗用下图的这一选项页，即 无损计算：
（3）下面讲一个典型8层板阻抗：
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注意：该数据表格 会在 下面的计算阻抗时 用到。
需要注意：计算内层阻抗时，L3、L4与L6所采用的区别。其中L6层阻抗计算模型是临近层参考的，与上面12层板那个一样。
计算L3,L4层阻抗时，采用的模型是：隔层参考的其中一个，所采用是1B2A模型。
其他阻抗与刚那个12层板一样。
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现重点讲一下L3,L4层阻抗怎么计算 （所用模型如下图所示）：
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参数大小的设置，如上图所示：； ； ；