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PCB线路板阻抗计算公式现在关于PCB线路板的阻抗计算方式有很多种，相关的软件也能够直接帮您计算阻抗值，今天通过polar si9000来和大家说明下阻抗是怎么计算的。
在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗的由来和意义：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)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.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：ε = Cx/Co = ε'-ε"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.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。
PCB阻抗设计及叠层目录前言 (4)第一章阻抗计算工具及常用计算模型 (7)1.0 阻抗计算工具 (7)1.1 阻抗计算模型 (7)1.11. 外层单端阻抗计算模型 (7)1.12. 外层差分阻抗计算模型 (8)1.13. 外层单端阻抗共面计算模型 (8)1.14. 外层差分阻抗共面计算模型 (9)1.15. 内层单端阻抗计算模型 (9)1.16. 内层差分阻抗计算模型 (10)1.17. 内层单端阻抗共面计算模型 (10)1.18. 内层差分阻抗共面计算模型 (11)1.19. 嵌入式单端阻抗计算模型 (11)1.20. 嵌入式单端阻抗共面计算模型 (12)1.21. 嵌入式差分阻抗计算模型 (12)1.22. 嵌入式差分阻抗共面计算模型 (13)第二章双面板设计 (14)2.0 双面板常见阻抗设计与叠层结构 (14)2.1. 50 100 || 0.5mm (14)2.2. 50 || 100 || 0.6mm (14)2.3. 50 || 100 || 0.8mm (15)2.4. 50 || 100 || 1.6mm (15)2.5. 50 70 || 1.6mm (15)2.6. 50 || 0.9mm || Rogers Er=3.5 (16)2.7. 50 || 0.9mm || Arlon Diclad 880 Er=2.2 (16)第三章四层板设计 (17)3.0. 四层板叠层设计方案 (17)3.1. 四层板常见阻抗设计与叠层结构 (18)3.10. SGGS || 50 55 60 || 90 100 || 0.8mm 1.0mm 1.2mm 1.6mm 2.0mm (18)3.11. SGGS || 50 55 60 || 90 100 || 0.8mm 1.0mm 1.2mm 1.6mm 2.0mm (19)3.12. SGGS || 50 55 60 || 90 95 100 || 1.6mm (20)3.13. SGGS || 50 55 60 || 85 90 95 100 || 1.0mm 1.6mm (21)3.14. SGGS || 50 55 75 || 100 || 1.0mm 2.0mm (22)3.15. GSSG || 50 || 100 || 1.0mm (22)3.16. SGGS || 75 ||100 105 || 1.3mm 1.6mm (23)3.17. SGGS || 50 100 || 1.3mm (23)3.18. SGGS || 50 100 || 1.6mm (24)3.19. SGGS || 50 || 1.6mm || 混压 (24)3.20. SGGS || 50 || 1.6mm || 混压 (25)3.21. SGGS || 50 || 100 || 2.0mm (25)第四章六层板设计 (26)4.0. 六层板叠层设计方案 (26)4.1. 六层板常见阻抗设计与叠层结构 (27)4.10. SGSSGS || 50 55 || 90 100 || 1.0mm (27)4.11. SGSSGS || 50 || 90 100 || 1.0mm (28)4.12. SGSSGS || 50 || 90 100 || 1.6mm (29)4.13. SGSGGS || 50 || 90 100 || 1.6mm (30)4.14. SGSGGS || 50 || 90 100 || 1.6mm (31)4.15. SGSSGS || 50 75 || 100 || 1.6mm (32)4.16. SGSSGS || 50 || 90 100 || 1.6mm (33)4.17. SGSSGS || 50 || 100 || 1.6mm (34)4.18. SGSSGS || 50 60 || 90 100 || 1.6mm (35)4.19. SGSSGS || 50 60 || 100 110 || 1.6mm (36)4.20. SGSSGS || 50 || 90 100 || 1.6mm (37)4.21. SGSSGS || 65 75 || 100 || 1.6mm (38)4.22. SGSGGS || 50 55 || 85 90 100 || 1.6mm (39)4.23. SGSSGS || 50 55 || 90 100 || 1.6mm (40)4.24. SGSGGS || 50 55 || 90 100 || 1.6mm (41)4.25. SGSGGS || 50 || 90 100 || 1.6mm (42)4.26. SGGSGS || 50 60 || 90 100 || 1.6mm (43)4.27. SGSGGS || 37.5 50 || 100 || 2.0mm (44)4.28. SGSGGS || 37.5 50 || 100 || 2.0mm (45)4.29. SGSGGS || 37.5 50 || 100 || 2.0mm (46)4.30. SGSGGS || 37.5 50 || 100 || 2.0mm (47)第五章八层板设计 (48)5.0. 八层板叠层设计方案 (48)5.1. 八层板常见阻抗设计与叠层结构 (49)5.10. SGSSGSGS || 50 55 || 90 100 || 1.0mm (49)5.11. SGSGGSGS || 50 55 || 90 100 || 1.0mm (50)5.12. SGSGGSGS || 55 || 90 100 || 1.0mm (51)5.13. SGSSGSGS || 55 90 100 || 1.6mm (52)5.14. SGSGGSGS || 50 || 100 || 1.6mm (53)5.15. SGSGGSGS || 55 90 100 || 1.6mm (54)5.16. SGSGGSGS || 50 55 || 100 || 1.6mm (55)5.17. SGSSGSGS || 37.5 50 55 75 || 90 100 || 1.6mm (56)5.18. SSGSSGSS || 50 || 100 || 1.6mm (57)5.19. SGSGSSGS || 50 55 || 90 100 || 1.6mm (58)5.20. GSGSSGSG || 50 60 || 100 || 2.0mm (59)5.21. SGSGGSGS || 37.5 50 55 75 || 90 100 || 2.0mm (60)5.22. SSGSSGSS || 50 55 60 || 100 || 2116 2.0mm (61)5.23. SGSG GSGS || 55 || 90 100 || 2116 2.0mm (62)5.24. SGSGGSGS || 50 65 70 || 50 85 100 110 || 2.0mm (63)5.25. GSGSSGSG || 50 ||100 || 2.0mm (64)5.26. SGSGSSGS || 50 55 60 || 85 90 100 || 2.0mm (65)5.27. SGSSGSGS || 50 55 || 90 100 || 2.0mm (67)第六章十层板设计 (68)6.0 十层板叠层设计方案 (68)6.1. 十层常见阻抗设计与叠层结构 (69)6.10. SGSSGSGSGS || 50 || 100 || 1.6mm (69)6.11. SGSSGSGSGS || 50 || 100 || 1.6mm (70)6.12. SGSSG GSSGS || 50 || 90 100 || 1.6mm (71)6.13. SGSGG SGSGS || 50 || 90 100 || 2.0mm (72)6.14. SGSSGGSSGS || 50 || 100 || 1.8mm (73)6.15. SGSSGGSSGS || 50 || 100 || 2.0mm (74)6.16. SGSSGGSSGS || 50 || 90 100 || 2.0mm (75)6.17. SGSGGSGSGS || 50 || 100 || 2.0mm (76)6.18. SGSSGSGSGS || 50 || 90 100 || 2.0mm (77)6.19. SGSGSGGSGS || 50 || 100 || 2.0mm (78)6.20. SGSGSGGSGS || 50 75 || 150 || 2.4mm (79)6.21. SGGSSGSGGS || 50 75 || 100 || 1.8mm (80)第七章十二层板设计 (81)7.0 十二层板叠层设计方案 (81)7.1 十二层常见阻抗设计与叠层结构 (82)7.10. SGSGSGGSGSGS || 33 37.5 40 50 || 85 90 100 || 1.6mm (82)7.11. SGSSGSSGSSGS || 50 || 100 || 1.6mm (83)7.12. SGSGSGGSGSGS || 50 || 100 || 1.6mm (85)7.13. SGSGSGGSGSGS || 33 37.5 40 50 || 85 90 100 || 1.6mm (86)7.14. SGSGSGGSGSGS || 33 37.5 40 50 || 85 90 100 || 1.6mm (87)7.15. SGSSGGSSGSGS || 45 50 || 100 || 1.6mm (89)7.16. SG SG SG GS GS GS || 50 || 100 || 1.6mm (90)7.17. SGSGSGGSGSGS || 50 60 || 100 || 2.0mm (91)7.18. SGSGSGGSGSGS || 50 55 || 90 100 || 2.0mm (92)7.19. SGSGSGGSGSGS || 50 60 || 100 || 2.2mm (93)前言随着信号传输速度的迅猛提高以及高频电路的广泛应用,对印刷电路板也提出了更高的要求?要得到完整?可靠?精确?无干扰?噪音的传输信号?就必须保证印刷电路板提供的电路性能保证信号在传输过程中不发生反射现象,信号完整,传输损耗低,起到匹配阻抗的作用?为了使信号,低失真﹑低干扰?低串音及消除电磁干扰EMI?阻抗设计在PCB设计中显得越来越重要?对我们而言，除了要保证PCB板的短、断路合格外，还要保证阻抗值在规定的范围内，只有这两方向都合格了印刷板才符合客户的要求。
pcb阻抗计算及计算叠层PCB阻抗是指信号在PCB上传输时遇到的电阻、电感和电容的综合表现。
阻抗值的大小和信号的传输质量密切相关。
因此，在进行PCB 设计时，阻抗计算是十分重要的。
今天我们来看看如何计算PCB的阻抗，以及如何计算出合适的叠层。
第一步，计算PCB的标准阻抗值。
这个阻抗值取决于PCB板的材料和板厚。
我们可以使用PCB设计软件中的阻抗计算工具，根据板厚和材料来确定标准阻抗值。
例如，FR-4材料的板厚为1.6mm时，标准阻抗值是50欧姆，如果板厚为0.8mm，那么标准阻抗值是100欧姆。
第二步，根据需要确定实际阻抗值。
在PCB的布局设计阶段，需要根据实际信号的频率及其特性来确定实际的阻抗值。
这个值可以是标准阻抗值的倍数，通常在10%-15%之间，要尽量保持一致性。
这样做可以减少信号反射和信号衰减，提高信号传输的质量。
第三步，通过调整线宽、间距和介质厚度来达到要求的阻抗值。
在调整PCB布局设计时，可以通过调整线宽、间距和介质厚度等措施来达到所需要的阻抗值。
在一些特殊情况下，可以使用微带线、同轴线等技术来实现更高的阻抗要求。
在计算阻抗的基础上，还需要考虑如何计算出合适的叠层。
事实上，PCB中不同层之间的阻抗也可能会有影响。
在PCB设计时，需要调整叠层厚度和选用合适的介质材料来保证整个PCB阻抗的稳定性和一致性。
总之，在进行PCB设计时，按照以上步骤进行阻抗和叠层计算是十分重要和必要的。
这有助于提高信号传输质量，避免信号反射和信号衰减，提高整个PCB系统的可靠性。
当然，如果没有相关经验和技能，我们也可以寻求专业的PCB设计公司的帮助来完成这些工作。
PCB线路板阻抗计算公式1. 传输线模型：PCB线路板可以近似看作是由两个导体平行排列组成的传输线。
当高频信号传输时，需要考虑传输线的特性阻抗。
常用的传输线模型有微带线（microstrip）和同轴线（coplanar）。
2.微带线模型：微带线是一种将信号层与地层通过电介质层相连的结构。
计算微带线的阻抗需要考虑的参数包括信号层宽度W、信号层与地层之间的介电常数Er、信号层厚度H1以及介电层厚度H2等。
微带线的阻抗计算公式为：Z0 = 87 / sqrt(Er + 1.41) * (W/H1 + 1.38/H2) + 0.8 * W其中Z0为微带线的特性阻抗，单位为欧姆。
3.同轴线模型：同轴线由内导体、绝缘层和外导体组成。
计算同轴线的阻抗需要考虑的参数包括内导体半径R1、绝缘层厚度H2、外导体半径R2以及介电常数Er等。
同轴线的阻抗计算公式为：Z0 = 60 * ln(R2/R1) / sqrt(Er) + 138 / sqrt(Er)其中Z0为同轴线的特性阻抗，单位为欧姆。
4.其他影响因素：在使用上述公式计算阻抗时，还需要考虑以下一些因素。
-线路板堆叠结构：多层线路板的堆叠结构会对阻抗产生影响。
通常情况下，带有地层的堆叠结构会使阻抗变小，而带有电源或信号层的堆叠结构会使阻抗变大。
-信号引线长度：信号引线的长度对阻抗也会有一定影响。
根据传输线理论，当信号引线长度小于1/10波长时，可以忽略这种影响。
-裸板材料：PCB线路板的裸板材料及其特性参数（如介电常数）也会对阻抗产生影响。
在选择裸板材料时需要根据设计需求和成本考虑。
总之，PCB线路板的阻抗计算需要综合考虑以上因素，利用适当的公式和参数进行计算。
对于复杂的线路板设计，可以借助专业的PCB设计软件来计算和优化阻抗。
pcb设计过程中阻抗的计算做pcb设计过程中，在走线之前，一般我们会对自己要进行设计的项目进行叠层，根据厚度、基材、层数等信息进行计算阻抗，计算完后一般可得到如下内容。
如图所示从上图可以看出，设计上面的单端网络一般都是50欧姆来管控，那很多人就会问，为什么要求按照50欧姆来管控而不是25欧姆或者80欧姆？首先，默认选择用50欧姆，而且业内大家都接受这个值，一般来说，肯定是由某个公认的机构制订了某个标准，大家是按标准进行设计的。
电子技术有很大一部分是来源于军队，首先技术是使用于军用，慢慢的由军用转为民用。
在微波应用的初期，二次世界大战期间，阻抗的选择完全依赖于使用的需要，没有一个标准值。
随着技术的进步，需要给出阻抗标准，以便在经济性和方便性上取得平衡。
在美国，最多使用的导管是由现有的标尺竿和水管连接成的，51.5欧姆十分常见，但看到和用到的适配器、转换器又是50-51.5欧姆；为联合陆军和海军解决这些问题，一个名为JAN的组织成立了（后来的DESC组织），由MIL特别发展的，综合考虑后最终选择了50欧姆，由此相关的导管被制造出来，并由此转化为各种线缆的标准。
此时欧洲标准是60欧姆，不久以后，在象Hewlett-Packard这样在业界占统治地位的公司的影响下，欧洲人也被迫改变了，所以50欧姆最终成为业界的一个标准沿袭下来，也就变成约定俗成了，而和各种线缆连接的PCB，为了阻抗的匹配，最终也是按照50欧姆阻抗标准来要求了。
其次，一般标准的制定是会基于pcb生产工艺和设计性能、可行性的综合考量。
从PCB生产加工工艺角度出发，以现有的大部分PCB生产厂商的设备考虑，生产50欧姆阻抗的PCB是比较容易实现的。
从阻抗计算过程可知，过低的阻抗需要较宽的线宽以及薄介质或较大的介电常数，这对于目前高密板来说空间上比较难满足；过高的阻抗又需。
PCB常用阻抗设计方案及叠层PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子设备中最常见的一种电路板，用于连接和支持电子组件。
在PCB设计中，阻抗是一个重要的考虑因素，特别是在高频电路和信号传输中。
以下是PCB常用阻抗设计方案及叠层的介绍：1.阻抗定义和常见值：阻抗是指电路中电流和电压之间的比率，表示电路对交流信号的阻碍程度。
在PCB设计中，常见的阻抗值包括50Ω，75Ω和100Ω等，其中50Ω应用最为广泛。
2.单层PCB阻抗设计：在单层PCB设计中，通过控制信号线的宽度和距离来实现特定的阻抗值。
一般来说，信号线的宽度越宽，阻抗越低。
在设计过程中，可以使用阻抗计算工具或阻抗计算公式来确定合适的信号线宽度。
3.双层PCB阻抗设计：在双层PCB设计中，可以使用不同的叠层结构来实现特定的阻抗值。
常见的叠层结构包括两层相邻的信号层，两层信号层之间夹一层地层，以及两层信号层之间夹一层电源层等。
4.多层PCB阻抗设计：多层PCB通常包含四层或六层，在更高层数的PCB中，可以使用更复杂的阻抗设计方案。
常见的多层PCB阻抗设计方案包括均匀分布阻抗线和差分阻抗线。
5.均匀分布阻抗线：均匀分布阻抗线是指在PCB内部平面层上均匀分布的阻抗线。
通过控制平面层与信号层之间的距离和信号层上的信号线宽度，可以实现特定的阻抗值。
这种设计方案适用于高频电路和差分信号传输。
6.差分阻抗线：差分阻抗线是指将信号和其反相信号同时传输在两条平行的信号线上。
差分信号传输具有很好的抗干扰能力和信号完整性。
在PCB设计中，通过控制差分信号线和地线之间的距离和信号线宽度，可以实现特定的阻抗值。
总之，PCB阻抗设计是非常重要的一部分，在高频电路和信号传输中尤其关键。
通过合理选择信号线宽度、距离以及叠层结构等设计参数，可以实现所需的阻抗值。
在PCB设计过程中，可以借助专业的设计软件和计算工具，以及参考相关的设计规范和指南来进行阻抗设计。
PCB阻抗计算方法1.压缩形式计算方法：压缩形式的计算方法更加直观，适合简单的板上线路。
这种方法主要用于计算标准微带线和彼此对称的差分微带线的阻抗。
对于标准微带线，可以使用以下的公式计算其阻抗：Z0 = 87/sqrt(εr+1.41) * (h/w + 1.42/w - 0.23) (单位：Ω)其中，Z0是微带线的阻抗，εr是介电常数，h是线的高度，w是线的宽度。
对于差分微带线，可以使用下面的公式计算其阻抗：Z0 = 2 * Zo * sqrt(1 - (0.832*b)/(2a + b)) (单位：Ω)其中，Z0是差分微带线的阻抗，a是差分微带线的间距，b是差分微带线的宽度。
2.频率域形式计算方法：频率域形式的计算方法更加精确，适合复杂的线路。
这种方法主要用于高速差分信号和微波传输线的阻抗计算。
在频率域形式中，可以使用EM场模拟工具，如HFSS、ADS和Ansys等软件进行仿真分析。
通过在软件中导入PCB设计文件，并设置好电路板的材料参数、层次结构和布局，可以计算出阻抗的精确值。
通过软件可以分析微带线和差分线的复杂电磁参数，如介电常数、导体电阻等，并能根据需求调整线宽、线距等参数以达到所需的阻抗数值。
值得注意的是，在使用频率域形式计算方法时，需具备一定的电磁场理论基础和仿真软件的使用经验。
此外，频率域形式计算方法较为复杂，适用于专业的设计工程师。
在进行PCB阻抗计算之前，还需要考虑以下因素：-PCB材料：不同的材料具有不同的阻抗特性，例如介电常数和介电失真因数等。
应根据所选材料的参数进行计算。
-PCB层次结构：多层PCB的阻抗计算会比单层的复杂一些，需考虑到堆叠层与穿孔之间的电磁相互作用。
-线宽和线距：线宽和线距会直接影响阻抗数值。
合理的线宽和线距设置非常重要。
-线和地平面的间距：线与地平面之间的距离也会影响阻抗数值。
地平面距离越小，阻抗越低。
-信号频率：对于高速信号传输，需考虑到频率对阻抗的影响。
PCB设计中阻抗的详细计算方法PCB设计中阻抗的计算方法是确保信号在电路板上以准确的速度传输的关键因素之一、阻抗是指在电路中流动的电流和电压之间的电学特性。
在高速信号传输和电磁干扰抑制方面，了解和控制阻抗是至关重要的。
下面将详细阐述PCB设计中阻抗的计算方法。
1.计算常规传输线的阻抗常规传输线，如微带线和同轴电缆，是PCB设计中常见的传输媒介。
它们的阻抗可以通过以下公式进行计算：a.微带线：Zo = [(εr+1)/2] * [ln(5.98 * h / w + 1.74 * h / t)] / [(1.41 * (w / h) + 1)]其中，Zo是阻抗，εr是介电常数，h是微带线的高度，w是微带线的宽度，t是覆铜层的厚度。
b.同轴电缆：Zo = (60 / sqrt(εr)) * ln(D/d)其中，Zo是阻抗，εr是介电常数，D是同轴电缆的外径，d是同轴电缆的内径。
2.计算不对称传输线的阻抗对于不对称传输线，如差分信号线，其阻抗计算稍微复杂。
通常使用以下两个公式来估算：a.对于差分微带线：Zo = [Zodd * Zeven] ^ 0.5其中，Zo是阻抗，Zodd是奇模阻抗，Zeven是偶模阻抗。
奇模阻抗和偶模阻抗可以使用微带线的常规阻抗公式进行计算。
b.对于差分同轴电缆：Zo = 60 * [ln(4h / d) - 1] / sqrt(εr)其中，Zo是阻抗，h是同轴电缆的内外导体间的间隙，d是同轴电缆的导体直径。
3.使用PCB设计工具进行阻抗计算现代PCB设计工具通常具有内置的阻抗计算功能，可以自动计算并显示不同传输线的阻抗。
使用这些工具，设计师只需输入电路板的几何参数和材料参数，即可获得准确的阻抗值。
一些常用的PCB设计工具包括Altium Designer、EAGLE和PADS等。
值得注意的是，上述方法仅适用于理想条件下的计算。
实际PCB设计中，考虑到误差和尺寸容差等因素，可能需要进行迭代和调整以满足特定的设计要求。
pcb多层板阻抗计算摘要：1.PCB 多层板的概述2.多层板阻抗计算的重要性3.多层板阻抗计算的基本原理4.多层板阻抗计算的步骤和方法5.多层板阻抗计算的实际应用6.多层板阻抗计算的注意事项正文：一、PCB 多层板的概述PCB（印刷电路板）是电子产品中常见的一种基础组件，它通过将导线、元件、接口等集成在同一平面上，实现了电子元器件之间的连接。
随着电子产品向小型化、高速化、多功能化方向发展，传统的单层PCB 已经无法满足这些需求，因此多层PCB 应运而生。
多层PCB 通过将多层导电层和绝缘层交替堆叠在一起，提高了电路的集成度和性能。
二、多层板阻抗计算的重要性阻抗是电路中电流和电压之间的比值，它在多层PCB 设计中具有重要意义。
合理的阻抗设计可以保证电路的稳定性、可靠性和信号传输质量。
特别是在高速信号传输系统中，阻抗匹配不良会导致信号反射、衰减和失真等问题，严重影响系统性能。
因此，在进行多层PCB 设计时，阻抗计算是非常关键的一环。
三、多层板阻抗计算的基本原理多层板阻抗计算的基本原理是基于电磁场理论和电路理论，通过对PCB 结构和参数进行分析，计算出各个层次之间的阻抗值。
多层板阻抗计算主要包括两部分：一部分是计算每层之间的横向阻抗；另一部分是计算各层之间的纵向阻抗。
四、多层板阻抗计算的步骤和方法多层板阻抗计算的步骤和方法如下：1.确定设计目标和参数：根据电路要求，确定PCB 的层数、厚度、宽度、材质等参数。
2.选择计算模型：根据PCB 的结构特点和设计要求，选择合适的计算模型，如二维模型、三维模型等。
3.准备原始数据：收集PCB 的结构参数、材料参数、接口参数等，并整理成表格或数据库形式。
4.计算阻抗：利用电磁场仿真软件或专用计算工具，根据所选模型和原始数据，计算出各层之间的阻抗值。
5.分析结果：将计算得到的阻抗值与设计要求进行对比，分析其是否满足性能要求。
6.调整和优化：根据分析结果，对PCB 的设计参数进行调整和优化，以满足阻抗要求。
PCB叠层及阻抗计算PCB叠层是指在电路板上将多个铜箔层堆叠在一起，形成不同信号层和电源层的设计。
通过合理的叠层设计，可以有效地减小电路板的尺寸、提高电路板的性能和可靠性。
在PCB设计中，阻抗计算也是非常重要的一部分，可以帮助设计师保证信号传输的质量和稳定性。
一、PCB叠层设计1.信号层：用于传输信号的层，可以分为内层信号层和外层信号层。
内层信号层主要用于传输高速信号，外层信号层主要用于低速信号或者电源信号。
2.电源层：用于提供电源给电路的层。
在PCB设计中，通常会将电源设计为分层的结构，以避免相互干扰。
一般情况下，会有一个或者多个地平面层和一个或者多个电源层。
3.地层：用于提供整个电路板的通用地参考。
在PCB设计中，通常会分为多个地平面层，并通过通过并联电容等方式实现地的连接。
在进行PCB叠层设计时，需要考虑以下几个方面：1.信号层的选择：根据电路的布局需求和导引层的情况选择信号层的数量和位置。
一般而言，高速信号应尽量使用内层信号层传输，以减少信号的辐射和串扰。
2.电源层和地层的设计：根据电源和地的需求，合理设置电源层和地层的数量和分布。
一般情况下，电源和地应尽量平衡分布，避免在其中一区域集中。
3.引脚的布局：根据IC引脚和外部组件的布局要求，合理选择信号层和电源层的位置。
一般而言，IC引脚应尽量直接连接到内层信号层，以减小信号传输的电磁干扰。
4.路径的规划：根据电路布局和信号传输的要求，设计信号层之间的路径规划。
一般而言，高速信号应尽量选择较短的路径和宽的层间距，以减小信号的传输损耗和串扰。
二、阻抗计算阻抗是指信号在PCB设计中传输时所遇到的电阻和电感。
对于高速信号传输来说，阻抗的控制是非常关键的，可以有效地减小信号的反射和串扰，提高信号的传输质量。
在PCB设计中，常用的阻抗控制方法有以下几种：1.板厚控制：通过调节电路板的厚度，可以调节信号的传输速度。
一般而言，板厚越小，信号的传输速度越快，板厚越大，信号的传输速度越慢。
关于PCB叠层及阻抗计算
为了很好地对PCB进行阻抗控制，首先要了解PCB的结构：
通常我们所说的多层板是由芯板和半固化片互相层叠压合而成的，芯板是一种硬质的、有特定厚度的、两面包铜的板材，是构成印制板的基础材料。
而半固化片构成所谓的浸润层，起到粘合芯板的作用，虽然也有一定的初始厚度，但是在压制过程中其厚度会发生一些变化。
通常多层板最外面的两个介质层都是浸润层，在这两层的外面使用单独的铜箔层作为外层铜箔。
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1OZ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。
多层板的最外层是阻焊层，就是我们常说的“绿油”，当然它也可以是黄色或者其它颜色。
阻焊层的厚度一般不太容易准确确定，在表面无铜箔的区域比有铜箔的区域要稍厚一些，但因为缺少了铜箔的厚度，所以铜箔还是显得更突出，当我们用手指触摸印制板表面时就能感觉到。
当制作某一特定厚度的印制板时，一方面要求合理地选择各种材料的参数，另一方面，半固化片最终成型厚度也会比初始厚度小一些。
下面是一个典型的6层板叠层结构：
PCB的参数：
不同的印制板厂，PCB的参数会有细微的差异。
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。
芯板：我们常用的板材是S1141A，标准的FR-4，两面包铜
半固化片：
规格（原始厚度）有7628（0.185mm），2116（0.105mm），1080（0.075mm），3313（0.095mm ），实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右。
同一个浸润层最多可以使用3个半固化片，而且3个半固化片的厚度不能都相同，最少可以只用一个半固化片，但有的厂家要求必须至少使用两个。
如果半固化片的厚度不够，可以把芯板两面的铜箔蚀刻掉，再在两面用半固化片粘连，这样可以实现较厚的浸润层。
阻焊层：
铜箔上面的阻焊层厚度C2≈8-10um，表面无铜箔区域的阻焊层厚度C1根据表面铜厚的不同而不同，当表面铜厚为45um时C1≈13-15um，当表面铜厚为70um时C1≈17-18um。
导线横截面：
以前我一直以为导线的横截面是一个矩形，但实际上却是一个梯形。
以TOP层为例，当铜箔厚度为1OZ时，梯形的上底边比下底边短1MIL。
比如线宽5MIL，那么其上底边约4MIL，下底边5MIL。
上下底边的差异和铜厚有关，下表是不同情况下梯形上下底的关系。
介电常数：半固化片的介电常数与厚度有关，下表为不同型号的半固化片厚度和介电常数参数：
板材的介电常数与其所用的树脂材料有关，FR4板材其介电常数为4.2—4.7，并且随着频率的增加会减小。
介质损耗因数：电介质材料在交变电场作用下，由于发热而消耗的能量称之谓介质损耗，通常以介质损耗因数tanδ表示。
S1141A的典型值为0.015。
能确保加工的最小线宽和线距：4mil/4mil。
阻抗计算的工具简介：
当我们了解了多层板的结构并掌握了所需要的参数后，就可以通过EDA软件来计算阻抗。
可以使用Allegro来计算，推荐另一个工具Polar SI9000，这是一个很好的计算特征阻抗的工具，现在很多印制板厂都在用这个软件。
无论是差分线还是单端线，当计算内层信号的特征阻抗时，你会发现Polar SI9000的计算结果与Allegro仅存在着微小的差距，这跟一些细节上的处理有关，比如说导线横截面的形状。
但如果是计算表层信号的特征阻抗，我建议你选择Coated模型，而不是Surface模型，因为这类模型考虑了阻焊层的存在，所以结果会更准确。
下图是用Polar SI9000计算在考虑阻焊层的情况下表层差分线阻抗的部分截图：
由于阻焊层的厚度不易控制，所以也可以根据板厂的建议，使用一个近似的办法：在Surface模型计算的结果上减去一个特定的值，我建议差分阻抗减去8欧姆，单端阻抗减去2欧姆。
