阻抗计算模板范例

阻抗模型讲解及阻抗计算阻抗计算（以一个八层板为例）下面以如图1所示的八层板为例来介绍下相关阻抗的计算方法图11.微带线阻抗计算（1）表层(Top/Bot层)参考第二层，单端阻抗选用CoatedMicrostrip1B模型，单端50欧姆阻抗计算方法如图2所示，最后得到表层50欧姆单端线宽为6mil。

图2表层(Top/Bot层)单端阻抗计算（2）表层差分阻抗选用Edge-CoupledCoated Microstrip1B模型，差分100欧姆阻抗计算如图3所示，最后得到的表层100欧姆差分线宽线距为4.7/8mil。

图3表层(Top/Bot层)差分阻抗计算（3）表层（Top/Bot层）射频信号50欧姆阻抗的计算：因为射频信号要有足够宽的线宽，在阻抗不变的情况下，加大线宽就必须增加阻抗线到参考层的距离，所以50欧姆射频信号要做隔层参考也就是参考第三层，阻抗模型选用CoatedMicrostrip2B阻抗计算方法如图4所示，最后得到表层50欧姆射频信号的线宽为15.7mil。

图4表层50欧姆射频信号阻抗计算（4）微带线阻抗计算参数说明：1.H1是表层到参考层的介质厚度，不包括参考层的铜厚；2.C1,C2,C3是绿油的厚度，一般绿油厚度在0.5mil~1mil左右，所以保持默认就好，其厚度对阻抗的影响不是很大；3.T1的厚度一般为表层基铜铜厚加电镀的厚度，1.8mil为0.5OZ（基铜厚度）+Plating的结果；4.一般W1是板上走线的宽度，由于加工后的线为梯形，所以W2<w1，一般当铜厚为1mil以上时，w1-w2=1mil，当铜厚为0.5mil时w1-w2=0.5mil。

<p="">2.带状线阻抗计算（1）带状线（Art03和Art06层）内层单端阻抗选用Offeset Stripline1B1A模型,50欧姆阻抗计算方法如图5所示，计算出来的内层50欧姆单端线宽为5mil。

系统阻抗值计算书时间:2018-10-18设计院:工程:计算者:1．计算依据《工业与民用配电设计手册》,第三版《火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T 5153-2002》中华人民共和国电力行业标准DL/T 5222－2005《导体和电器选择设计技术规定》《电力工程电气设计手册》2．电路元件的阻抗参数计算阻抗值由电网系统图提供：【高压侧系统】已知条件:高压侧系统阻抗名称高压侧系统#1变压器低压测标称电压 Un=0.693(kv)电压系数 C=1.05短路容量 Ss"=100(MVA)正序、负序阻抗计算:系统电阻 R=0.1×X=0.527(mΩ)系统电抗 X=0.995×C×C×Un×Un/Ss"×1000=5.268(mΩ)相保电阻 Rphp=2/3×R=0.351(mΩ)相保电抗 Xphp=2/3×X=3.512(mΩ)已知条件:高压侧系统阻抗名称高压侧系统#2变压器低压测标称电压 Un=0.693(kv)电压系数 C=1.05短路容量 Ss"=100(MVA)正序、负序阻抗计算:系统电阻 R=0.1×X=0.527(mΩ)系统电抗 X=0.995×C×C×Un×Un/Ss"×1000=5.268(mΩ)相保电阻 Rphp=2/3×R=0.351(mΩ)相保电抗 Xphp=2/3×X=3.512(mΩ)【低压变压器】已知条件:变压器名称低压变压器#1变压器电压 6/0.693(KV)阻抗电压 3.95%变压器容量 400(KVA)变压器型号 SCB9(MVA)连接方式 D,yn11正序、负序阻抗计算:变压器电阻 R=0.1(mΩ)变压器电抗 X=0.01(mΩ)变压器相保电阻 Rphp=0.001(mΩ)变压器相保电抗 Xphp=0.0001(mΩ)已知条件:变压器名称低压变压器#2变压器电压 6/0.693(KV)阻抗电压 4%变压器容量 200(KVA)变压器型号 SCB9(MVA)连接方式 D,yn11正序、负序阻抗计算:变压器电阻 R=0.1(mΩ)变压器电抗 X=0.01(mΩ)变压器相保电阻 Rphp=0.001(mΩ)变压器相保电抗 Xphp=0.0001(mΩ)【低压线路】已知条件:低压线路名称 #3线路长度 350(m)设计手册中，环境温度为20℃；因此建议：考虑环境影响因素系数。

变压器阻抗计算方法(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、变压器正序阻抗1）按额定电压计算Uk高%=高压侧短路电压百分数=1/2（高中+高低-中低）Uk中%=中压侧短路电压百分数=1/2（高中+中低-高低）Uk低%=低压侧短路电压百分数=1/2（中低+高低-高中）高压侧基准阻抗=高压侧基准电压*高压侧基准电压/基准容量高压侧阻抗有名值= Uk高%*高压侧额定电压*高压侧额定电压/高压侧额定容量高压侧阻抗标幺值=高压侧阻抗有名字/高压侧基准阻抗中压侧基准阻抗=中压侧基准电压*中压侧基准电压/基准容量中压侧阻抗有名值= Uk中%*中压测额定电压*中压测额定电压/额定容量中压侧阻抗标幺值=中压侧阻抗有名字/中压侧基准阻抗低压侧基准阻抗=低压侧基准电压*低压侧基准电压/基准容量低压侧阻抗有名值= Uk低%*低压侧额定电压*低压侧额定电压/额定容量低压侧阻抗标幺值=低压侧阻抗有名字/低压侧基准阻抗2）按基准电压计算Uk高%=高压侧短路电压百分数=1/2（高中+高低-中低）Uk中%=中压侧短路电压百分数=1/2（高中+中低-高低）Uk低%=低压侧短路电压百分数=1/2（中低+高低-高中）高压侧基准阻抗=高压侧基准电压*高压侧基准电压/基准容量高压侧阻抗有名值= Uk高%*高压侧基准电压*高压侧基准电压/额定容量高压侧阻抗标幺值=高压侧阻抗有名字/高压侧基准阻抗中压侧基准阻抗=中压侧基准电压*中压侧基准电压/基准容量中压侧阻抗有名值= Uk中%*中压侧基准电压*中压侧基准电压/额定容量中压侧阻抗标幺值=中压侧阻抗有名字/中压侧基准阻抗低压侧基准阻抗=低压侧基准电压*低压侧基准电压/基准容量低压侧阻抗有名值= Uk低%*低压侧基准电压*低压侧基准电压/额定容量低压侧阻抗标幺值=低压侧阻抗有名字/低压侧基准阻抗二、变压器零序阻抗（YYD）1）按额定电压计算试验参数A=高压加压、中压开路B=高压加压、中压短路C=中压加压、中压开路D=中压加压、低压短路将实验参数换算为标幺值A’=A*基准容量/高压侧额定电压*高压侧额定电压B’=B*基准容量/高压侧额定电压*高压侧额定电压C’=C*基准容量/中压侧额定电压*中压侧额定电压D’=D*基准容量/中压侧额定电压*中压侧额定电压各侧阻抗标幺值低压侧1：Xuo = (Sqr( B×(A-C))低压侧2：Xuo = (Sqr( A×(B-D))低压侧：(低压侧1+低压侧2)/2高压侧Xgo = A- Xuo中压侧Xzo = B- Xuo2）按基准电压计算试验参数A=高压加压、中压开路B=高压加压、中压短路C=中压加压、中压开路D=中压加压、低压短路将实验参数换算为标幺值A’=A*基准容量/高压侧基准电压*高压侧基准电压B’=B*基准容量/高压侧基准电压*高压侧基准电压C’=C*基准容量/中压侧基准电压*中压侧基准电压D’=D*基准容量/中压侧基准电压*中压侧基准电压各侧阻抗标幺值低压侧1：Xuo = (Sqr( B×(A-C))低压侧2：Xuo = (Sqr( A×(B-D))低压侧：(低压侧1+低压侧2)/2高压侧Xgo = A- Xuo中压侧Xzo = B- Xuo。

阻抗模型讲解及阻抗计算阻抗计算（以一个八层板为例）下面以如图1所示的八层板为例来介绍下相关阻抗的计算方法图11.微带线阻抗计算（1）表层(Top/Bot层)参考第二层，单端阻抗选用CoatedMicrostrip1B模型，单端50欧姆阻抗计算方法如图2所示，最后得到表层50欧姆单端线宽为6mil。

图2表层(Top/Bot层)单端阻抗计算（2）表层差分阻抗选用Edge-CoupledCoated Microstrip1B模型，差分100欧姆阻抗计算如图3所示，最后得到的表层100欧姆差分线宽线距为4.7/8mil。

图3表层(Top/Bot层)差分阻抗计算（3）表层（Top/Bot层）射频信号50欧姆阻抗的计算：因为射频信号要有足够宽的线宽，在阻抗不变的情况下，加大线宽就必须增加阻抗线到参考层的距离，所以50欧姆射频信号要做隔层参考也就是参考第三层，阻抗模型选用CoatedMicrostrip2B阻抗计算方法如图4所示，最后得到表层50欧姆射频信号的线宽为15.7mil。

图4表层50欧姆射频信号阻抗计算（4）微带线阻抗计算参数说明：1.H1是表层到参考层的介质厚度，不包括参考层的铜厚；2.C1,C2,C3是绿油的厚度，一般绿油厚度在0.5mil~1mil左右，所以保持默认就好，其厚度对阻抗的影响不是很大；3.T1的厚度一般为表层基铜铜厚加电镀的厚度，1.8mil为0.5OZ（基铜厚度）+Plating的结果；4.一般W1是板上走线的宽度，由于加工后的线为梯形，所以W2<w1，一般当铜厚为1mil以上时，w1-w2=1mil，当铜厚为0.5mil时w1-w2=0.5mil。

<p="">2.带状线阻抗计算（1）带状线（Art03和Art06层）内层单端阻抗选用Offeset Stripline1B1A模型,50欧姆阻抗计算方法如图5所示，计算出来的内层50欧姆单端线宽为5mil。

阻抗参数计算范文阻抗参数是电路中描述元件之间相互关系的一种参数。

它是指在不同的工作频率下，电路元件对电流和电压的相互影响关系。

阻抗参数在电路设计和分析中具有重要的意义，可以帮助我们理解电路的性能和特性。

本文将介绍阻抗参数的计算方法，并给出一些例子来说明如何应用这些方法。

1.阻抗参数的种类阻抗参数一般有两种：输入阻抗参数(Zin)和输出阻抗参数(Zout)。

输入阻抗参数是指电路输入端的阻抗，即输入电压与输入电流之间的关系。

输出阻抗参数是指电路输出端的阻抗，即输出电压与输出电流之间的关系。

2.阻抗参数的计算方法计算阻抗参数的方法主要分为两种：直接测量法和计算法。

直接测量法是通过实际测量电路中的电流和电压来得到阻抗参数。

例如，测量输入电压和输入电流，然后通过计算得到输入阻抗参数。

这种方法比较简单直观，但需要实际测量电路的电流和电压，所以在实际应用中不太常见。

计算法是根据电路的特性和元件的参数来计算阻抗参数。

这种方法更加常用，因为可以直接根据电路图和元件参数进行计算，不需要实际测量。

下面以一些常见的电路为例来介绍如何计算阻抗参数。

2.1拉普拉斯电路中的阻抗参数计算拉普拉斯电路是一种常用的线性电路模型，可以描述电路元件的阻抗参数。

例如，考虑一个由电阻R和电感L串联而成的电路，在拉普拉斯域中，电阻和电感的阻抗分别为R和sL。

输入阻抗参数(Zin)可以通过如下公式计算：Zin = R + sL输出阻抗参数(Zout)可以通过如下公式计算：Zout = R + sL2.2传输线中的阻抗参数计算传输线是一种常见的用于信号传输的电路结构，其阻抗参数可以通过电缆参数和传输线长度来计算。

例如，考虑一条长度为l的均匀传输线，其电缆阻抗为Z0，传输线的输入阻抗参数(Zin)可以通过如下公式计算：Zin = Z0 * (ZL + jZ0 * tan(βl)) / (Z0 + jZL * tan(βl))其中，ZL为传输线负载阻抗，β为传输线介质的相位常数。

电感和电阻并联的阻抗计算公式
1、阻抗公式：z=r+j（xl–xc）。

2、阻抗z= r+j（xl –xc）。

其中r为电阻，xl
为感抗，xc为容抗。

如果（xl–xc）\ue 0，称为“感性负载”；反之，如果（xl –xc）\uc 0称为“容性负载”。

电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物，复合后统称“阻抗”，写成数学公式。

阻抗（物理量）：
在具备电阻、电感和电容的电路里，对电路中的电流拉艾的制约促进作用叫作电阻。

电阻常用z则表示，就是一个复数，实部称作电阻，虚部称作电抗，其中电容在电路中对
交流电拉艾的制约促进作用称作感抗，电感在电路中对交流电拉艾的制约促进作用称作容抗，电容和电感在电路中对交流电引发的制约促进作用总称作电抗。

电阻的单位就是欧姆。

电阻的概念不仅存有于电路中，在力学的振动系统中也存有牵涉。

测量阻抗计算公式一、测量阻抗的基本概念。

在电路中，阻抗（Z）是对电流阻碍作用的度量。

对于一个由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的交流电路，阻抗是一个复数，它包含实部（电阻部分）和虚部（电抗部分）。

二、不同电路元件的阻抗计算公式。

1. 纯电阻电路。

- 对于纯电阻电路，阻抗就等于电阻值，即Z = R。

这里的电阻R的单位是欧姆（Ω），例如，一个10Ω的电阻，其测量阻抗就是10Ω。

2. 纯电感电路。

- 对于纯电感电路，电感的电抗X_L=ω L，其中ω = 2π f（f是交流电的频率，单位为赫兹Hz），L是电感量，单位是亨利（H）。

- 则纯电感电路的阻抗Z = jX_L=jω L，这里j是虚数单位，表示电抗部分。

3. 纯电容电路。

- 电容的电抗X_C=(1)/(ω C)，其中C是电容量，单位是法拉（F）。

- 纯电容电路的阻抗Z=-jX_C=-j(1)/(ω C)。

1. 在由电阻R、电感L和电容C串联组成的电路中，总阻抗Z = R + j(X_L-X_C)。

- 其中X_L=ω L，X_C=(1)/(ω C)。

- 例如，已知R = 10Ω，L = 0.1H，C = 100μ F，频率f = 50Hz。

- 首先计算ω = 2π f=2π×50 = 100π。

- X_L=ω L = 100π×0.1 = 10πΩ。

- X_C=(1)/(ω C)=(1)/(100π×100×10^- 6)- 先计算100π×100×10^-6=100π×0.0001=(π)/(100)。

- 则X_C=(100)/(π)Ω≈ 31.83Ω。

- 总阻抗Z = 10 + j(10π-(100)/(π))- 10π-(100)/(π)≈10×3.14 - 31.83=-0.43- 所以Z = 10 - j0.43Ω。

1. 对于R、L、C并联电路，首先计算各支路的导纳。

阻抗计算：1.介电常数E rE r（介电常数）就目前而言通常情况下选用的材料为F R-4，该种材料的E r 特性为随着加载频率的不同而变化，一般情况下E r的分水岭默认为1GH Z（高频）。

目前材料厂商能够承诺的指标〈5.4（1M H z），根据我们实际加工的经验，在使用频率为1G H Z以下的其E r认为4．2左右.1。

5—2.0G H Z的使用频率其仍有下降的空间。

故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。

我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式.●7628-——-4.5（全部为1G H z状态下)●2116—-——4.2●1080—-——3.62。

介质层厚度HH（介质层厚度）该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话，则该部分的设计应力求准确，FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的（包括内层芯板)，一般情况下常用的半固化片为：●1080 厚度0.075MM、●7628 厚度0。

175MM、●2116厚度 0.105MM。

3。

线宽W对于W1、W2的说明：5.铜箔厚度外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或 1.4mil)三种,但经过一系列表面处理后,外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ左右。

内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，但由于蚀刻的原因,一般会减少几个um。

表层铜箔:可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。

加工完成后的最终厚度大约是44um、50um和67um，大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。

注意：在用阻抗计算软件进行阻抗控制时，外层的铜厚没有0。

5 OZ的值。

走线厚度T与该层的铜厚有对应关系，具体如下：铜厚（Base copper thk) COPPER THICKNESS(T)For inner layer For outer layerH OZ(Half 0.5 OZ）0。

电感的阻抗公式电感的阻抗公式 加载其电感量按下式计算：线圈公式阻抗=2*3.14159*工作频率F*电感量。

设定需用360欧姆阻抗，因此： 电感量=阻抗（ohm）÷（2*3.14159）÷F（工作频率）=360÷（2*3.14159）÷7.06=8.116毫亨 据此可以算出绕线圈数：圈数=［电感量*{（18*圈直径（吋））+（40*圈长（吋））}］÷圈直径（吋） 圈数=［8.116*{（18*2.047）+（40*3.74）}］÷2.047=19圈 1、空心线圈电感量计算公式 l=（0.01*D*N*N）/（L/D+0.44） 线圈电感量l单位：微亨线圈直径D单位：厘米线圈匝数N单位：匝线圈长度L单位：厘米 2、空心电感计算公式 L（mH）=（0.08D.D.N.N）/（3D+9W+10H）D——线圈直径 N——线圈匝数d——线径 H——线圈高度W——线圈宽度 3、频率电感电容计算公式 l=25330.3/［（f0*f0）*c］工作频率：f0单位：兆赫兹谐振电容：单位：皮法 4、针对环行CORE，有以下公式可利用 L=N2．ALL=电感值（H） H-DC=0.4πNI/lN=线圈匝数（圈） AL=感应系数H-DC=直流磁化力 I=通过电流（A）l=磁路长度（cm）l及AL值大小，可参照Micrometal对照表。

经验公式：L=（k*μ0*μs*N2*S）/l 其中：μ0为真空磁导率=4π*10（-7）。

（10的负七次方） μs为线圈内部磁芯的相对磁导率，空心线圈时μs=1 N2为线圈圈数的平方 S线圈的截面积，单位为平方米 l线圈的长度，单位为米 k系数，取决于线圈的半径（R）与长度（l）的比值。

  计算出的电感量的单位为亨利。

K值表。

阻抗电压计算阻抗电压计算⼀，电抗电压U p %的计算：610········6.49%x t R p p H e K D I w f U ∑=ρ式中：f----额定频率，50赫兹；W ·I p -----低压线圈安匝数（或取⾼压线圈安匝数）；∑D -----漏磁通宽，按下式计算)05.0(3·)05.0(3·)05.02211++-+-=∑A R B R B D （ B 1----低压线圈平均半径； B 2----⾼压线圈平均半径；A-----⾼压线圈与低压线圈之间的绝缘距离，按设计⼿册规定，85KV 电压等级A 最⼩取27mm 。

e t -----每匝电压；H x ----⾼低压线圈平均有效电抗⾼度；λ----漏磁场总厚度ρλρλ查出洛⽒系数有关，按表洛⽒系数，与1)05.0()05.0()05.0(21xR H A B B --++-+-=（XxH U H U ?-=?-==πλρπρλ1,11,整理得或）将以上各数据代⼊电抗压降计算公式得： U p =··············阻抗电压的允许误差值，按标准规定为%10±。

但由于制造时，影响阻抗因素较多，故⼀般计算时，误差控制在3~4%以下。

⼆，电阻电压降计算。

nkr S p u 10=式中：P k ----负载损耗（⽡）， S N ----额定容量（千伏安）负载损耗计算：1，圆筒式线圈负载损耗计算 r f k P k P ·=式中：p r ----线圈电阻损耗（⽡） P r =3·I 2r2, 饼式线圈的负载损耗。

s y bw r r k p p k k p p p 2)100(++++=∑∑∑ 式中：∑rp----线圈电阻损耗之和（⽡），P r =3·I 2rb w K K %,---线圈导线涡流损耗及不完全换位损耗后电阻损耗百分数K w %=2100RW P ·(KH A a n m f ρ·····)2式中：P RW ------系数，在750时，铜线P RW =3.8，铝线 P RW =4； f----------频率m 、n----垂直及平⾏于漏磁场⽅向的导线根数； a----------垂直于漏磁场⽅向的裸导线厚度（毫⽶）; A---------每根导线的截⾯（毫⽶2）ρ-------洛⽒系数H k -------线圈电抗⾼度（毫⽶） K b %=P RB ·C m (KH A a n f ρ····)式中符号代表意义外，其余符号军与上述公式相同∑rp-------引线损耗之和（⽡）r r r p K p ·100%=式中：P r ----按计算的线圈电阻损耗（⽡），P r =3·I 2rP 2S ----杂散损耗（⽡）对于Yy n o 接法的饼式P 2S =∑r s p K ·100%2 式中：∑rp----⾼低压线圈的总电阻损耗（⽡）对于Yd n 接法的饼式线圈P 2S =212322602)50(·)(2·%)()10·(fR R H e H u K p pb K x k x s ］［-+-φ⽡式中：s K 2----经验系数，本系列变压器取s K 2-2.19；Φ0------指额定激磁时铁⼼⼼柱中柱磁通； u x %-----额定容量时的电抗电压降百分数（%） f---------频率H k ------被计算的量线圈间平均电抗⾼度（毫⽶） e x -------按油箱内壁计算的油箱周长（毫⽶）R pb -----油箱内壁平均折合半径（毫⽶）;即铁⼼柱中⼼距箱壁平均距离三相变压器：R pb =420M B L b b -+ (毫⽶)L b,,B b ---油箱内壁长及宽（毫⽶） M 0------铁⼼柱中⼼距（毫⽶）R p12-----主空道的平均半径（毫⽶）三，阻抗电压计算222%)(%)(x r u u u +=。

导线、电缆的电阻和电抗的计算1．导线（电缆）的电阻计算每千米长导线（电缆）的交流电阻R0按下式计算=式中R0——导线（电缆）的交流电阻（）:S——导线标称截面（ｍｍ２）：ρ——导线材料的电阻率（Ω∙ｍｍ２／Ｋｍ）导线温度发生变化时，其电阻值也要发生变化，温度与电阻的关系如下Rｔ＝R２０｛１＋２０（ｔ—２０）｝式中Rｔ—温度ｔ℃时的电阻（Ｋｍ）R２０—温度为２０℃时的电阻（Ｋｍ）２０—电阻的温度系数（１℃）常用导电金属线在２０℃时的电阻率，导电率和电阻温度系数，见下表在电力网计算中，还必须对电阻率和导电率进行修正，这是因为导线和电缆芯线大多是绞线，实际长度要比导线长度大%~%；其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些；此外，实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20℃，计算时应根据实际情况取一平均温度。

修正后，平均温度20℃时的各类电缆的电阻率和导电率如下；铜芯ρ２０=18.5Ω∙ｍｍ２／Ｋｍ，２０=.Ｋｍ（∙ｍｍ２）;铝芯ρ２０=31.2Ω∙ｍｍ２／Ｋｍ，２０=.Ｋｍ（∙ｍｍ２）2.导线（电缆）的电抗计算(1)三相导线（电缆）的电抗估算。

电缆的电抗值通常由制造厂提供，当缺乏该项技术数据时，可采用下列数据进行估计：1Kv电缆，=.，6~10Kv电缆，=.，35Kv电缆，=. .（2）导线的电抗计算。

1) 铜及铝导线的电抗=f(.(/)+0.5）×-4式中：—导线电抗（)f---交流电频率，工频f=50HzD1—三相导线间的几何均距（)d—导线外径（)—导线材料的相对磁导率，对有色金属=12) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难，一般用查表法。

3) 钢、铁导线的电抗=‘+”式中’——钢.铁导线的外感抗（)’=f(.（/）+0.5）×-4’’----钢、铁导线的内感抗（因电流大小而不同，需查表）（)。

阻抗计算说明Rev0.0heroedit@z给初学者的一直有很多人问我阻抗怎么计算的. 人家问多了,我想给大家整理个材料,于己于人都是个方便.如果大家还有什么问题或者文档有什么错误,欢迎讨论与指教!在计算阻抗之前,我想很有必要理解这儿阻抗的意义z传输线阻抗的由来以及意义传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路:从此图可以推导出电报方程取传输线上的电压电流的正弦形式得推出通解定义出特性阻抗无耗线下r=0, g=0得注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义) εµ=EH Z 特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出.Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来.z 叠层(stackup)的定义我们来看如下一种stackup,主板常用的8层板(4层power/ground 以及4层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的Oz 的概念Oz 本来是重量的单位Oz(盎司 )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下Oz/ft² 1/4 1/2 1 2 3 4Copper Plating Thickness (mil)0.36 0.7 1.4 2.8 4.2 5.6介电常数(DK)的概念电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co 之比为介电常数：Prepreg/Core 的概念pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.z 传输线特性阻抗的计算首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示对照上面常用的8层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度.在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线"'/εεε−==Co Cx先来计算微带线的特性阻抗,由于top层和bottom层对称,只需要计算top层阻抗就好的,采用polar si6000,对应的计算图形如下:在计算的时候注意的是:1,你所需要的是通过走线阻抗要求来计算出线宽W(目标)2,各厂家的制程能力不一致,因此计算方法不一样,需要和厂家进行确认3,表层采用coated microstrip计算的原因是,厂家会有覆绿漆,因而没用surface microstrip计算,但是也有厂家采用surface microstrip来计算的,它是经过校准的4,w1和w2不一样的原因在于pcb板制造过程中是从上到下而腐蚀,因此腐蚀出来有梯形的感觉(当然不完全是)5,在此没计算出精确的60Ohm阻抗,原因是实际制程的时候厂家会稍微改变参数,没必要那么精确,在1,2ohm范围之内我是觉得没问题6,h/t参数对应你可以参照叠层来看再计算出L5的特性阻抗如下图记得当初有各版本对于stripline还有symmetrical stripline的计算图,实际上的差异从字面来理解就是symmetrical stripline其实是offset stripline的特例H1=H2在计算差分阻抗的时候和上面计算类似,除所需要的通过走线阻抗要求来计算出线宽的目标除线宽还有线距,在此不列出选用的图是在计算差分阻抗注意的是:1,在满足DDR2 clock 85Ohm~1394 110Ohm差分阻抗的同时又满足其单端阻抗,因此我通常选择的是先满足差分阻抗(很多是电流模式取电压的)再考虑单端阻抗(通常板厂是不考虑的,实际做很多板子,问题确实不算大,看样子差分线还是走线同层同via同间距要求一定要符合)----------谨以此文怀念初学SI的艰苦岁月。