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。
3、常用的软件阻抗模型:
1)特性阻抗,也叫单端阻抗,主要应用与单信号传输或者天线设计中。
2)差分阻抗,也叫差动阻抗,主要应用与差分信号设计中。
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中。
4、设计阻抗线时需注意以下事项
1)差分线间距尽量保持一致 (平行且等距) ;
2)注意:阻抗线屏蔽层的完整性;
3)结构需注意:相邻信号层间介质厚度尽量要大一些,并避免平行走线;
4)GND和Power层之间尽量靠近;
5)设计阻抗线宽时,单端阻抗线 与 差分阻抗的线宽要区分开,分三个数,不同的线宽度就好了。
例如:5.1MIL、4.9MIL、5.0; 这一点很重要,很多客户在同一层设计阻抗,单端50欧姆,差分100欧姆,90欧姆所采用的线宽均为5MIL,这是不可取的。板厂CAM工程师在CAM软件中是通过查找线宽D码来找到阻抗线位置的,如果都是5mil,很难区分,必须提供图片说明,非常麻烦。截图说明阻抗线位置也是一种方法,此方法老套,不可取。