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2021-04-26
李艳
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给初学者的
一直有很多人问我阻抗怎么计算的。 人家问多了，我想给大家整理个材料，于己于人都是个方便。如果大家还有什么问题或者文档有什么错误，欢迎讨论与指教！
在计算阻抗之前，我想很有必要理解这儿阻抗的意义
传输线阻抗的由来以及意义
传输线阻抗是从电报方程推导出来（具体可以查询微波理论）
如下图，其为平行双导线的分布参数等效电路：
从此图可以推导出电报方程
取传输线上的电压电流的正弦形式
得
推出通解
定义出特性阻抗
无耗线下r=0， g=0 得
注意，此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异（具体查看平面波的波阻抗定义）
特性阻抗与波阻抗之间关系可从 此关系式推出。
Ok，理解特性阻抗理论上是怎么回事情，看看实际上的意义，当电压电流在传输线传播的时候，如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致，就造成所谓的反射现象等等。在信号完整性领域里，比如反射，串扰，电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题，因此匹配的重要性在此展现出来。
叠层（stackup）的定义
我们来看如下一种stackup，主板常用的8 层板（4 层power/ground 以及4 层走线层，sggssggs，分别定义为L1， L2…L8）因此要计算的阻抗为L1，L4，L5，L8
下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念，和厂家打交道经常会使用的
Oz 的概念
Oz 本来是重量的单位Oz（盎司 ）=28.3 g（克）
在叠层里面是这么定义的，在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz，对应的单位如下
介电常数（DK）的概念
电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数：
ε = Cx/Co = ε‘-ε“
Prepreg/Core 的概念
pp 是种介质材料，由玻璃纤维和环氧树脂组成，core 其实也是pp 类型介质，只不过他两面都覆有铜箔，而pp 没有。
传输线特性阻抗的计算
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