PCB之阻抗匹配设计

PCB之阻抗匹配设计

1.安装Polar SI9000软件

安装及破解: Polar SI9000.

或者：https://blog.youkuaiyun.com/a_huan258147/article/details/88284805

2.使用Polar SI9000软件进行阻抗匹配设计

1.首先理解两个概念

• 微带线：（Microstrip）是一种带状导线（信号线），与地平面之间用一种电介质隔离开。
  
• 带状线：（Stripline）是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。
  
  参考这里：https://blog.youkuaiyun.com/huanzx/article/details/73295289

2.示例

1. 蓝牙天线走线
   这里使用的是陶瓷天线，连接天线引脚到蓝牙天线的走线要符合该天线的特征阻抗；
   
   两层板,走线周围和下方均有参考面时，才能保证以更小的线宽获得所需要的阻抗，所以计算模型选择如下；
   

由于是双面板，只存在微带线，使用微带线的阻抗计算公式：

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

其中，W为线宽，T为走线的铜皮厚度，H为走线到参考平面的距离，Er是PCB板材质的介电常数(dielectric constant)。此公式必须在0.1<(W/H)<2.0及1<(Er)<15的情况才能应用。

可以看出：阻抗Z与Er、W、T成反比，与H成正比；
计算阻抗的时候，先填一个大概参数，然后修改走线参数去逼近目标阻抗；

1.1oz的铜厚T1一般为0.035mm
2.阻焊的厚度C1、C2一般为0.0254mm
3.板厚1mm，算出中间FR4的厚度H1为0.8792mm（暂不考虑生产误差）

介电常数参考如下：

4.我们使用的板材基质一般为FR4，介电常数Er1取中间值4.2
5.阻焊油膜的介电常数CEr1就取3.9
6.线间距D1按照我们PCB板厂的工艺水平，最小可以做到0.1mm（4mil），但是从良率的角度考虑，适当加大一些更好，这里我们取7mil（注意单位）
7.由于线路板在蚀刻的时候，会导致走线上窄下宽，呈梯形，所以W1比W2要大，一般大0.5mil左右；

最终填写的值：

走线设置如图红框中参数，走线效果如下图：

2.USB走线阻抗匹配

USB差分线阻抗匹配按照90Ω的特征阻抗进行匹配，差分走线使用如下模型：

具体参数参考上面的蓝牙走线；

走线效果如下：

温馨提示：
软件默认打开的图形是下面这样的，你要选择左边的才会出现那些参数设置：