1、反射與阻抗

高速PCB設(shè)計(jì)的入門，我們就知道，信號會(huì)反射，就像光線從空氣射到玻璃，一部分光會(huì)折射，還有一些會(huì)被反射。

信號也一樣，如果傳輸線的阻抗不一致，在阻抗跳變的地方，一部分能量繼續(xù)傳輸，一部分能量會(huì)被反射回去。

在這個(gè)話題里，我們首先知道，阻抗不連續(xù)會(huì)引起信號反射。當(dāng)然，我們后面的話題會(huì)深入探討：什么時(shí)候需要關(guān)注信號的反射，并不是所有的阻抗不連續(xù)都需要被關(guān)注。

2、阻抗可以有哪些話題

那么，什么是傳輸線阻抗呢？先來看看傳輸線的分布參數(shù)等效模型：

這是一個(gè)特征阻抗近似計(jì)算公式，式中L為分布電感，C為分布電容。

特征阻抗：這是使用頻率非常高的一個(gè)專業(yè)術(shù)語，在各種定義中，筆者最喜歡的描述是：特征阻抗是沿線上分布電容和電感的等效，它的物理意義是，入射波的電壓與電流的比值，或反射波的電壓與電流的比值的負(fù)值。這個(gè)定義方式直觀明了地解釋了很多高速設(shè)計(jì)問題，方便設(shè)計(jì)工程師去理解阻抗控制的概念。

注：在高速先生所有系列中，“阻抗”就指的是特征阻抗。

上一篇文章提到了微帶線與帶狀線，以及他們分別代表的電磁場意義，現(xiàn)在我們簡單看一下兩種傳輸線結(jié)構(gòu)的阻抗計(jì)算公式：

微帶線阻抗：

帶狀線阻抗：

還是一樣的原則，我們不需要記公式，只需要記住各個(gè)元素和阻抗的比例關(guān)系，然后能在工作中靈活運(yùn)用就好了：

介電常數(shù):材料性質(zhì)的一種, 決定當(dāng)單位電壓下, 單位容量內(nèi)材料可存儲(chǔ)的靜電能。介電常數(shù)增大,阻抗減小。

線路到參考平面距離:距離增加阻抗增大

線寬:線寬增加阻抗變小.

銅厚:銅厚增加阻抗變小.

相鄰線間距（針對差分）:間距增大阻抗增大

綠油厚度:厚度增加阻抗變小

案例1：某PCB板上的走線比較密，只能用比較小的線寬，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)阻抗超過了標(biāo)準(zhǔn)，在板材不變（介電常數(shù)不變）的情況下，可以通過減小層間距離來實(shí)現(xiàn)阻抗控制。

案例2：某PCB板，板厚1.2mm，需要設(shè)計(jì)成10層板。層間的平均厚度也就是0.1mm左右，又不想走太細(xì)的線，但是怎么算，4mil走線的阻抗都達(dá)不到50歐姆。

編輯：hfy