使用IPC-2141 / Wadell公式计算微带线、带状线和共面波导的走线阻抗。
走线阻抗是PCB传输线的特性阻抗,由走线几何形状(宽度、厚度)、介质材料特性和层叠结构决定。对于高速数字信号(USB、DDR、PCIe、以太网)和射频电路,控制阻抗对于最小化反射和确保信号完整性至关重要。
微带线是外层上的走线,下方有接地平面。它是最常见的传输线类型,易于制造,但在高频下辐射损耗较高。
带状线是嵌入在PCB内部两个接地平面之间的走线。与微带线相比,它具有更好的屏蔽性和更低的串扰,但更难实现精确的阻抗。
接地共面波导(GCPW)在同一层上,信号走线两侧都有接地平面,下方也有接地平面。它在RF/微波设计中提供出色的高频性能。
1. 选择传输线结构类型。
2. 输入走线宽度(W)、厚度(T)、介质高度(H)和介电常数(εr)。
3. 对于差分或GCPW,输入间距(S)。
4. 可选输入频率以估算损耗。
5. 结果会随输入实时更新。
微带线使用Hammerstad-Jensen模型。带状线使用Wadell公式。GCPW使用Hilberg近似的保角映射法。均为IPC-2141标准方法。
对于典型PCB几何形状,精度在全波电磁仿真的2-5%以内。对于关键设计,请使用PCB制造商的阻抗建模工具进行验证。
标准FR-4在1GHz时εr约为4.2-4.5。该值在更高频率下略有降低。请参考您的层压板供应商数据手册以获得最佳精度。
取决于您的叠层结构。对于典型的四层FR-4板,介质厚度0.2mm时,约0.3mm走线宽度可获得约50Ω微带线。请使用此计算器输入您的确切叠层参数。