如果一點參考地都沒有，你猜猜還能不能控到阻抗呢？
發布時間：2022-07-11 14:14
作者：一博科技高速先生成員 黃剛
作為一個SI工程師，PCB設計工程師甚至是硬件工程師和測試工程師，計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算的理論和實踐，在這里再一起復習一下，傳輸線的阻抗主要和以下幾個因素相關，阻抗和線寬成反比、和介質的介電常數成反比、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！
我們用阻抗計算軟件來研究下這個傳輸線阻抗和參考平面距離的關系哈，把一對差分線的線寬設為5mil，線間距為9mil，介質的介電常數定為4，也就是普通FR4的水平了。這個時候我們在帶狀線的模型上，可以輕松通過控制距離參考平面的距離來達到阻抗100歐姆的目標。此時上下的厚度分別為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，只有介質在上面，這種叫嵌入式微帶線。
當然，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。這個時候H1和H2的數值調整一下，也很簡單的算到100了。
那我們慢慢的就進入到了本文的核心內容了哈，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，高速先生團隊的確就遇到了一個客戶，這個客戶一反常態，覺得可以！我能控得到！
沒錯，客戶說的這種，正是高速先生剛剛問你們的這種。這個客戶的應用場景是FPC軟板，是在單面軟板上面的走線，上面有coverlay覆蓋，其實就相當于上面是一層膠，下面也是介質，上下都沒有地平面，而且客戶通過這個模型是能夠算出100歐姆的差分阻抗的！
高速先生通過相關阻抗計算軟件，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證出來了，只能上到3D的仿真軟件，于是根據客戶的參數唰的一下就把這個傳輸線模型建出來了。
設置好仿真的參數之后，把這個模型跑起來。
跑出來了，立馬看看阻抗的仿真結果，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！
