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帶狀線(xiàn)阻抗計算器
帶狀線(xiàn)阻抗計算器
帶狀線(xiàn)比微帶線(xiàn)提供了一些優(yōu)勢，因為它們利用了來(lái)自附近接地層的自然屏蔽和耦合。盡管由于電介質(zhì)的完全限制，它們往往會(huì )經(jīng)歷更高的損耗，但由于PCB內層中使用的高介電常數，它們可以更薄。帶狀線(xiàn)阻抗計算器可以幫助您確定在給定基板電介質(zhì)和厚度下達到目標阻抗所需的寬度。下面顯示的自由阻抗計算器可以幫助您確定達到目標阻抗所需的正確寬度。
如何使用帶狀線(xiàn)阻抗計算器
下面提供的帶狀線(xiàn)阻抗計算器可用于獲得帶狀線(xiàn)跡線(xiàn)阻抗的初始估計值。計算器設置為處理不對稱(chēng)排列，其中走線(xiàn)不在PCB層堆棧的中心位置。所需的輸入是PCB基板介電常數的 Dk 值，以及PCB接地層之間的介電材料厚度。
與您可以在網(wǎng)上找到的許多其他計算器一樣，下面顯示的帶狀線(xiàn)阻抗計算器返回給定跡線(xiàn)幾何形狀的阻抗。它不會(huì )進(jìn)行逆計算，因為這需要求解一個(gè)在實(shí)踐中沒(méi)有解析解的復雜數值方程。要使用下面的計算器，您必須輸入初始走線(xiàn)寬度、電介質(zhì)厚度、銅箔厚度和介電常數。輸入此信息后，調整走線(xiàn)寬度，直到阻抗達到目標值。
銅厚( T )
密耳
上電介質(zhì)厚度( H1 )
密耳
較低的介電厚度( H2 )
密耳
走線(xiàn)寬度( W )
密耳
介電常數
結果
窗體頂端
特性阻抗（歐姆）：
窗體底端
這個(gè)計算器工具包括計算帶狀線(xiàn)的無(wú)損阻抗所需的一切?？梢允褂么擞嬎闫鲬贸绦驅?shí)現帶狀線(xiàn)的不對稱(chēng)和對稱(chēng)版本。該計算器產(chǎn)生的結果比IPC阻抗公式更準確，因為它實(shí)現了更準確的模型，而不是基于有限的數據集。相反，上面的計算器實(shí)現了帶狀線(xiàn)阻抗的 Wadell 方程，這可以在他的教科書(shū)傳輸線(xiàn)設計手冊中找到。
在線(xiàn)阻抗計算器的缺點(diǎn)
分析阻抗計算器是基于PCB疊層中實(shí)現的一組特定介電材料獲得跡線(xiàn)阻抗初始估計的出色工具。然而，當我們看到高頻效應開(kāi)始占主導地位的更高級情況，或者當整個(gè)PCB疊層中使用有損電介質(zhì)時(shí)，有必要考慮影響阻抗計算的其他效應。分析阻抗計算器缺少一些更高級阻抗計算器應用程序所需的重要信息。
色散 - PCB基板材料中的介電常數是頻率的函數，這意味著(zhù)不同的頻率會(huì )經(jīng)歷不同的阻抗和損耗。這就是為什么計算器不會(huì )要求工作頻率值的原因；他們無(wú)法做任何事情來(lái)解釋他們模型中的分散性。
損耗角正切 -您可以在 Internet 上找到的阻抗計算器很少能解釋損耗。大多數應用只是忽略了介電吸收、銅粗糙度和輻射造成的損失。
無(wú)蝕刻因子 -沿跡線(xiàn)長(cháng)度的蝕刻輪廓將導致阻抗偏離其目標值，分析計算器將需要更復雜的模型來(lái)解釋蝕刻。
無(wú)傳播延遲 -傳播延遲取決于介電特性、PCB疊層中走線(xiàn)的位置以及附近是否存在接地。大多數阻抗計算器只會(huì )給出 IPC-2141 標準中的值，這是一個(gè)不正確的值。
阻焊層 -阻焊層材料會(huì )產(chǎn)生額外的損耗，它們會(huì )沿傳播方向修改傳播常數。在線(xiàn)阻抗計算器將忽略阻焊層，因為涂層跡線(xiàn)的分析模型包含許多復雜的方程。
使用帶有內置字段求解器的層堆棧工具
為了克服典型帶狀線(xiàn)阻抗計算器應用程序（如此處所示）的上述缺點(diǎn)，需要一些更高級的方法來(lái)確定阻抗。由于這些附加效應包含在傳輸線(xiàn)模型中，因此得到的阻抗方程變得非常復雜。設計人員要么需要直接用數值程序求解麥克斯韋方程，要么必須通過(guò)加回集膚效應/粗糙度阻抗來(lái)手動(dòng)對無(wú)損模型進(jìn)行校正。
Altium Designer 的PCB層堆棧管理器包括一個(gè)場(chǎng)求解器，可提供高度準確的帶狀線(xiàn)阻抗結果，包括完全不對稱(chēng)的帶狀線(xiàn)配置。要訪(fǎng)問(wèn)此實(shí)用程序，只需在PCB編輯器中打開(kāi)您的疊層，然后單擊阻抗選項卡。一旦創(chuàng )建了阻抗計算，結果可以作為設計規則在PCB布局中強制執行，以便在布線(xiàn)期間應用所需的走線(xiàn)寬度。您需要開(kāi)始的唯一信息是基板材料的介電常數（實(shí)際和復雜部分）。
Altium Designer 包括一個(gè)集成場(chǎng)求解器，可提供高精度的帶狀線(xiàn)阻抗計算。