PCB之阻抗匹配設計

PCB之阻抗匹配設計

1.安裝Polar SI9000軟件

安裝及破解: Polar SI9000.

或者：https://blog.csdn.net/a_huan258147/article/details/88284805

2.使用Polar SI9000軟件進行阻抗匹配設計

1.首先理解兩個概念

• 微帶線：（Microstrip）是一種帶狀導線（信號線），與地平面之間用一種電介質隔離開。
  
• 帶狀線：（Stripline）是一條置於兩層導電平面之間的電介質中間的銅帶線。
  
  參考這裏：https://blog.csdn.net/huanzx/article/details/73295289

2.示例

1. 藍牙天線走線
   這裏使用的是陶瓷天線，連接天線引腳到藍牙天線的走線要符合該天線的特徵阻抗；
   
   兩層板,走線周圍和下方均有參考面時，才能保證以更小的線寬獲得所需要的阻抗，所以計算模型選擇如下；
   

由於是雙面板，只存在微帶線，使用微帶線的阻抗計算公式：

微帶線(microstrip) 計算公式：
Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)]

其中，W爲線寬，T爲走線的銅皮厚度，H爲走線到參考平面的距離，Er是PCB板材質的介電常數(dielectric constant)。此公式必須在0.1<(W/H)<2.0及1<(Er)<15的情況才能應用。

可以看出：阻抗Z與Er、W、T成反比，與H成正比；
計算阻抗的時候，先填一個大概參數，然後修改走線參數去逼近目標阻抗；

1.1oz的銅厚T1一般爲0.035mm
2.阻焊的厚度C1、C2一般爲0.0254mm
3.板厚1mm，算出中間FR4的厚度H1爲0.8792mm（暫不考慮生產誤差）

介電常數參考如下：

4.我們使用的板材基質一般爲FR4，介電常數Er1取中間值4.2
5.阻焊油膜的介電常數CEr1就取3.9
6.線間距D1按照我們PCB板廠的工藝水平，最小可以做到0.1mm（4mil），但是從良率的角度考慮，適當加大一些更好，這裏我們取7mil（注意單位）
7.由於線路板在蝕刻的時候，會導致走線上窄下寬，呈梯形，所以W1比W2要大，一般大0.5mil左右；

最終填寫的值：

走線設置如圖紅框中參數，走線效果如下圖：

2.USB走線阻抗匹配

USB差分線阻抗匹配按照90Ω的特徵阻抗進行匹配，差分走線使用如下模型：

具體參數參考上面的藍牙走線；

走線效果如下：

溫馨提示：
軟件默認打開的圖形是下面這樣的，你要選擇左邊的纔會出現那些參數設置：