几种计算微带线特性阻抗的方法

Posted 2023-04-28

参考技术A 1.前言微带集成电路具有重量轻、体积小、频带宽、可靠性高、省电、低成本和长寿命等优点。在现代电子设备中得到广泛应用。微带线作为微带集成电路的主要部分,其设计和特性参数的计算受到广泛关注[1]。在设计微带器件时经常遇到计算微带线的特性阻抗的问题,目前分析微带线特性阻抗的方法很多,比如差分法、有限元法、保角变换法、格林函数法,等等[3],本文以差分法和有限元法为基础介绍。2.基本原理微带线上传播的电磁波可近似看成TEM波,于是它的特性阻抗就能用下面的公式计算:Z0=1Cv=%CL姨!!!!!!!!!!!!!!!(1)式中C、L分别为微带线单位长度的电容和电感,v为波在微带线上的传播速度。又因介质不存在时线上波的传播速度为光速vc,而且vc=1%LC0姨!!!!!!!!!!!!!!!!!(2)由(2)式可解出L为:L=1C0v2c!!!!!!!!!(3)将L值代入(1)式即可求出微带线的特性阻抗Z0为:Z0=1(Vc%C0C姨)!!!!!!......本回答被提问者采纳

哪些因素影响阻抗控制？网格铜的妙用

原文来自微信公众号：工程师看海

前文介绍了传输线、特性阻抗以及信号的反射概念，如果阻抗不连续信号会发生反射严重时将会导致系统不能正常工作。

都有哪些参数会影响阻抗呢？了解相关参数后我们就可以知道有哪些方法来控制阻抗了。

1. 线宽W

走线加宽，则单位长度电感减小，单位长度电容增加，根据阻抗计算公式可以看到，走线加宽后阻抗减小。

1. 介质厚度h

介质厚度增加，信号路径与参考路径距离增加，则单位长度电感增加，单位长度电容减小，根据阻抗计算公式可以看到，介质厚度增加后阻抗变大。

1. 介电常数

介电常数越大，单位长度电感基本不受影响，但是单位长度电容会变大， 特性阻抗变小。

1. 铜箔厚度

走线铜厚增加，电感减小，电容增加，阻抗就会跟跟着减小。

上述4种影响阻抗的参数中，我们最常用的是线宽，根据目标阻抗调整线宽，其实反过来讲，控制阻抗就是控制线宽。

在SI9000软件中，我们输入走线参数就可以计算出阻抗了，然后根据结果调节线宽，就可以达到目标阻抗，比如如果填完参数发现计算的阻抗比目标阻抗50Ω大，那么我们就可以增加线宽，使得阻抗减小，多试几次就可以把阻抗修改为50Ω了。

当然，也可以直接和PCB厂家要数据，他们会给出不同层叠结构对阻抗线宽的具体约束参数。

除了上述4中控制阻抗的方法之外，还有一种通过端接电阻来控制阻抗的方法，这个咱们后面会介绍。

在实际工程中，有时候有时候要达到目标阻抗需要控制多个参数，FPC软排线就是一个例子，有同学拆手机时会发现，给相机模组或者屏幕用的FPC软排线使用的是网格铜，为什么用网格铜呢？

其中一个主要原因是方便制造保障导线质量，因为网格铜相比于实铜而言更软，因此也就更方便弯折，这会方便装机，避免线路出现折痕。

另一个原因是有利于控制阻抗，FPC软排线非常薄，根据前文介绍，介质变薄会使得阻抗变小，如果要增加阻抗到50Ω，就需要把走线做的非常细，这对制作工艺要求非常高，为了既把阻抗控制到50Ω，又不减小走线宽度，可以使用网格铜。也就是说，网格铜相比于实铜可以起到增加阻抗的效果。

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