如果一點(diǎn)參考地都沒有，你猜猜還能不能控到阻抗呢？
發(fā)布時(shí)間：2022-07-11 14:14
作者：一博科技高速先生成員 黃剛
作為一個(gè)SI工程師，PCB設(shè)計(jì)工程師甚至是硬件工程師和測(cè)試工程師，計(jì)算傳輸線阻抗肯定屬于必備技能之一。高速先生也在前面的很多期文章里講過阻抗計(jì)算的理論和實(shí)踐，在這里再一起復(fù)習(xí)一下，傳輸線的阻抗主要和以下幾個(gè)因素相關(guān)，阻抗和線寬成反比、和介質(zhì)的介電常數(shù)成反比、和線間距（如果是差分線）成正比、和參考平面的距離成正比。今天要說的因素就是距離參考平面的距離了！
我們用阻抗計(jì)算軟件來研究下這個(gè)傳輸線阻抗和參考平面距離的關(guān)系哈，把一對(duì)差分線的線寬設(shè)為5mil，線間距為9mil，介質(zhì)的介電常數(shù)定為4，也就是普通FR4的水平了。這個(gè)時(shí)候我們?cè)趲罹€的模型上，可以輕松通過控制距離參考平面的距離來達(dá)到阻抗100歐姆的目標(biāo)。此時(shí)上下的厚度分別為5mil和6.1mil，阻抗就能算到100歐姆了。
恩，很簡(jiǎn)單，那再換一種，如果是像下面這樣呢？只有下面的一層地平面作為參考平面，然后上面的地沒有了，只有介質(zhì)在上面，這種叫嵌入式微帶線。
當(dāng)然，我們通過改變H1和H2的距離，肯定也能算到阻抗為100歐姆，畢竟還是有參考平面的嘛。這個(gè)時(shí)候H1和H2的數(shù)值調(diào)整一下，也很簡(jiǎn)單的算到100了。
那我們慢慢的就進(jìn)入到了本文的核心內(nèi)容了哈，如果連下面的地平面都沒有了，你猜猜還能控制到100歐姆的差分阻抗嗎？
是不是很有思考的空間呢？按照阻抗和參考距離的理論來說，連參考平面都沒有了，也就是H無窮大，肯定是不可能控制到阻抗的嘛，阻抗還不飛上天？
在大家思考的過程中，高速先生團(tuán)隊(duì)的確就遇到了一個(gè)客戶，這個(gè)客戶一反常態(tài)，覺得可以！我能控得到！
沒錯(cuò)，客戶說的這種，正是高速先生剛剛問你們的這種。這個(gè)客戶的應(yīng)用場(chǎng)景是FPC軟板，是在單面軟板上面的走線，上面有coverlay覆蓋，其實(shí)就相當(dāng)于上面是一層膠，下面也是介質(zhì)，上下都沒有地平面，而且客戶通過這個(gè)模型是能夠算出100歐姆的差分阻抗的！
高速先生通過相關(guān)阻抗計(jì)算軟件，的確還真的是能算出100歐姆阻抗，例如這種情況下。
線寬12mil，線間距4.7mil。
高速先生就突然來了興趣了，心想著用2D仿真軟件肯定不可能驗(yàn)證出來了，只能上到3D的仿真軟件，于是根據(jù)客戶的參數(shù)唰的一下就把這個(gè)傳輸線模型建出來了。
設(shè)置好仿真的參數(shù)之后，把這個(gè)模型跑起來。
跑出來了，立馬看看阻抗的仿真結(jié)果，咦！??！它是真的能控制到阻抗耶。。。
順便看看插損，沒想到在沒有地平面的情況下，不僅控制到了差分線阻抗，居然損耗在高頻的也能夠做得那么線性！
