讯号线特性阻抗相关知识
pcb阻抗板‘特性阻抗;基础知识
4.2.2.2 T1/B1 分别相连的测试线长一般为 100mm，线宽与板内生产板内阻抗线宽度一致，且线面盖阻焊 油墨；
d 4.2.2.3 T1-T2/T2-B2/B2-B1/B1-T1 的两个相邻孔中心距一般为 2.54mm; e 4.2.2.4 其中，T1 仅与 TOP 层阻抗测试线相连，T2 仅与 TOP 面第 2 层内层相连；B1 仅与 BOT 层阻抗测 r 试线相连，B2 仅与 BOT 层第 2 层相连。 te 阻抗条的设计图例：
深圳顺易捷科技有限公司
Shenzhen ShunYiJie Technology Co., Ltd.
5.3 CPU 载板的 TDR 测试
d Hioki 公司 2001 年六月才在 JPCA 推出的“1109 Hi Tester”，为了对 1.7GHz 高速传输 FC/PGA 载板在 Z0 方
面的正确量测起见，已不再使用飞针式（Flying probe）快速移动的触测，也放弃了 SMA 探棒式的 TDR 手动
3.3 但当上述微带线中 Z0 的四种变数（w、t、h、 r）有任一项发生异常，例如图中的讯号线出现缺口
e 时，将使得原来的 Z0 突然上升（见上述公式中之 Z0 与 W 成反比的事实），而无法继续维持应有的稳 UnRegister 定均匀（Continuous）时，则其讯号的能量必然会发生部分前进，而部分却反弹反射的缺失
4． 2 示意图说明：
4．2．1 阻抗线的位置
一般加在生产板 PNL 边上或在客户允许的前提下加在 SET 边上
4．2．2 阻抗线的规格说明
4．2．2．1 T1、T2/B1、B2 为四个 PTH 孔，一般为喷锡成形孔，成品孔径为 1.00mm 左右，RING（成品 焊环）要求为 0.16-0.20mm;
特性阻抗 ( 简介 )
特性阻抗假设一根完美电缆无限延伸，在发射端的频率阻抗称为 "特性阻抗"。
测量特性阻抗时，可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接，其测量结果会跟输入信号的频率有关.. 特性阻抗的测量单位为奥姆(Ohm or Ω).在高频率一路提高时, 特性阻抗会渐近于固定值. 例如同轴线将会是50或75奥姆. 而对绞线(用于电话及网络通讯)将会是100奥姆(在高于1MHz时).远端串音串音是. 远程串音是在远程测量对绞线的输入端及接收间的噪声强度. 串音的单位是分贝(decibel or dB). 当电缆是由多对芯线组成时, 不同对绞线的组合也需要测量.衰减当信号由发生品通过电缆, 电线制品或其它零件到逹接收器前都会被减弱. 衰减便是测量这减弱的大小. 而这是信号强度在输入点和接收点的比例. 单位会是分贝(decibel or dB).近端串音近端串音是由近端测量输入端及接收间的噪声. 远程串音是在远程测量两对绞线的结果. 串音的单位是dB 当电缆是由多对芯线组成时, 不同对绞线组合也需要测量.延时为信号由导体的近端到逹远程的时间. 单位是十亿分之一秒(nanosecond or ns)电缆内所.有信号对都需加以测量延时差是指信号通过不同对线到逹时间的差异, 单位同样是十亿分之一秒. 而这经常是由延时结果中经常分析及计算得出回授损失回授损失是指待测物(电缆, 讯号源, 接收器或其它)的阻抗与标准阻抗的差距比 (这代表了讯)号反射的强度, 完美的匹配Return Loss Return Loss是无限大反应时间 (频宽)反应时间是测试对绞线或平衡在线的分差讯号(包括测试设备), 当数字讯号讯达到100%或0%这两个最高及最低点的时候, 在半时钟传输数字讯号会为喻为1及0来的.当我们使用TDR来测试反应时间时候, 应将时段的幅度调整得较为傻化, 这在测读取数据时更为准确. 在一般测试里头都是设定为20%及80%的幅度及波型平均化后来得出更稳定的数字.。
特性差动阻抗
( Data come-in) ( Impedance Control) ( Run-Card Issue)
阻抗控制設計 製作規範填寫 底片設計
( A/W Design)
基板,膠片管制( Material,Preperg Control) 壓合厚度管制 電鍍厚鍍管制 線寬蝕刻管制
(Laminate Thickness Control)
17
三、影响阻抗的因素：
项 目 内 容
影响阻抗因素
介质层厚度
介质常数
线 宽
铜 厚
线 距
防焊厚度
与阻抗值关系
正相关
负相关
负相关
负相关
正相关
负相关
需管控之制程
压 合
板材进料
线路,蚀刻
线路,电镀,刷 线路,蚀刻 磨
防焊
影响阻抗值范围 （单线）
4ohm/1mil
3-5ohm/0.5 4ohm/1mil 3ohm/1mil
一、什么是阻抗？
特性＆差动阻抗
阻抗知识简介：
随着电子设备的小型化、数字化、高频化和多功能化， PCB 中的线路 已不仅只是元器件的载体和互连工具，还需起到传输信号的作用。这就要 求 PCB 线路测试不仅要测量线路（或网络）的“通、断”和短路，而且还 应测量特性阻抗值是否在规定的规格范围内。
傳輸線構成之三要素
阻抗設計COUPON (4 層板)
SIGNAL GROUND L2 L3 L2 L3 L1 L4
COMP. SIDE
L2 (GROUND)
L3 (POWER)
L1 L4 SIGNAL GROUND L2 L3
L1 L4
SOLD. SIDE
阻抗培训教材PPT课件
介质厚度:---参考
特性阻抗值随介质厚度的增加而增大，即使在相同介质厚度和材料下，微带线结构的设计比带状线设计具有较高的特性阻抗值，一般大20-40 。因此，对于高频和高速数字信号传输大多采用微带线结构设计。---参考！
影响特性阻抗主要因素
*
*
导线厚度依导体所要求的载流量以及允许的温升而确定。 导线厚度等于铜箔厚度加上镀层厚度。 导线厚度主要受以下一些因素的影响：
CITS25
Si6000
特性阻抗计算软件
内层酸蚀 线宽的控制：据《批量管制卡》要求，每批板件进行首板试蚀，对首板有阻抗要求的线按设计的公差进行测量，合格再批量生产。 尽量保持匀速的蚀刻速率，降低各参数的波动范围，提高蚀刻均匀性和蚀刻因子。
评价蚀刻速率的好坏可以用蚀刻因子来进行评价： F=W/d F:蚀刻因子； d：单边侧蚀量。W：铜箔厚度 蚀刻因子越大，说明蚀刻液的侧蚀越小，有利于控制精细导线的完整性、均匀性。
其计算公式：
影响特性阻抗主要因素
例二：带状线 带状线是指镶嵌在两个交流地层间的薄细导线，与微带线比较，每层电路与地层的电子耦合更近，电流间的串扰会更低。
式中： Z0-----导线的特性阻抗 r------绝缘材料的介电常数 h------导线与基准面之间的介质厚度 w-----导线的宽度 t------导线的厚度
影响特性阻抗主要因素--介电常数
混压材料:---参考 混压材料各组分会保留各自的电性能，此时的总体相对介电常数不可以根据各自的体积比进行计算。 层间微带线及差分线： εr =(ε1×T2+ε2×T1)/(T1+T2) 表面微带线及差分线： εr =(T1+T2) ×ε1×ε2/(ε2×T1+ε1×T2) （其中ε1、T1为某种组分材料的介电常数及其厚度）
什么是特性阻抗特性阻抗的说明
什么是特性阻抗特性阻抗的说明特性阻抗又称特征阻抗，它不是直流电阻，属于长线传输中的概念。
那么你对特性阻抗了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是特性阻抗的内容，希望大家喜欢!特性阻抗的简介在高频范围内，信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面(电源或地平面)间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就始终存在一个电流I，而如果信号的输出电平为V，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻，大小为V/I，把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗Z。
信号在传输的过程中，如果传输路径上的特性阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射。
影响特性阻抗的因素有：介电常数、介质厚度、线宽、铜箔厚度。
特性阻抗的类比说明现象类比：运输线的糟糕路况(类似传输线里的特性阻抗)会影响运输车队的速度，路越窄，路的阻碍作用越大(特性阻抗大，通过的无线电波能量就小);路越宽、路况越好，通过的车队速度越快(通过的无线电波能量越多)。
假若一段路况特别好，另一段路况特别差，从路况好的路段进入差的路段，车队就需要放慢速度。
这就说明两段路的路况不匹配(阻抗不匹配)。
特性阻抗是射频传输线影响无线电波电压、电流的幅值和相位变化的固有特性，等于各处的电压与电流的比值，用表示。
在射频电路中，电阻、电容、电感都会阻碍交变电流的流动，合称阻抗。
电阻是吸收电磁能量的，理想电容和电感不消耗电磁能量。
阻抗合起来影响无线电波电压、电流的幅值和相位。
同轴电缆的特性阻抗和导体内、外直径大小及导体间介质的介电常数有关，而与工作频率传输线所接的射频器件以及传输线长短无关。
也就是说，射频传输线各处的电压和电流的比值是一定的，特征阻抗是不变的。
目前无线通信系统射频器件有两种特性阻抗，一种是50W，用于军用微波、GSM、WCDMA等系统;另一种是75W，用于有线电视系统，一般应用较少。
特性阻抗的测量方法测量特性阻抗时，可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接，其测量结果会跟输入信号的频率有关。
传输线的特性阻抗分析
传输线的特性阻抗分析传输线是用于信号传输的电路元件，常见于通信系统、电子设备和电源系统等。
它的主要功能是传输高频信号，并且具有一定的特性阻抗。
特性阻抗是指传输线上单位长度所具有的电阻和电感之比，通常用Ω/米表示。
特性阻抗的分析是研究传输线电学特性的重要方面，下面将从分析传输线的基本结构、传输线上的电路模型以及特性阻抗的计算等方面进行详细介绍。
1.传输线的基本结构：传输线由两个导体（通常为金属）构成，它们之间由绝缘材料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）隔开。
传输线可以分为两种类型：平衡传输线（例如双线）和非平衡传输线（例如同轴电缆）。
平衡传输线中的两个导体具有相同的电压和相反的电流，而非平衡传输线中的两个导体之间既有电压差也有电流流过。
2.传输线上的电路模型：为了分析传输线的电学特性，可以将传输线建模为电路模型。
常见的电路模型有两类：长线模型和短线模型。
（1）长线模型：适用于高频信号传输或信号传输距离较长的情况。
长线模型主要包括电感、电容和电阻等参数，并考虑信号的衰减、延迟和反射等效应。
（2）短线模型：适用于低频信号传输或信号传输距离较短的情况。
短线模型主要包括电阻、电感、电容和传输线的长度等参数。
3.特性阻抗的计算：特性阻抗可通过以下公式进行计算：Zc=√(L/C)其中，Zc表示特性阻抗，L表示单位长度的电感，C表示单位长度的电容。
特性阻抗的计算是传输线分析的基础，对传输线上的信号传输和匹配非常重要。
4.特性阻抗的影响因素：特性阻抗与传输线的几何形状、材料选择以及传输线的参数有关。
传输线的几何形状主要包括导体的直径、导体间的距离等。
材料选择主要指导体和绝缘材料的特性，如电导率、介电常数等。
传输线的参数包括电感、电容等。
这些因素都会对特性阻抗产生影响。
总结起来，传输线的特性阻抗分析是研究传输线电学特性的重要方面。
通过分析传输线的基本结构、电路模型以及特性阻抗的计算，我们可以深入了解传输线的工作原理，并根据特性阻抗进行传输线的设计和匹配。
特性阻抗的含义文档
特性阻抗假设一根均匀电缆无限延伸，在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性阻抗”。
测量特性阻抗时，可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接，其测量结果会跟输入信号的频率有关。
特性阻抗的测量单位为欧姆。
在高频段频率不断提高时，特性阻抗会渐近于固定值英文名称：impedance[编辑本段]阻抗定义在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗常用Z表示.,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。
阻抗的单位是欧。
在直流电中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。
电阻很小的物质称作良导体，如金属等；电阻极大的物质称作绝缘体，如木头和塑料等。
还有一种介于两者之间的导体叫做半导体，而超导体则是一种电阻值等于零的物质。
但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。
电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。
它们的计量单位与电阻一样是欧姆，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。
此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题，具有向量上的关系式，因此才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。
在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。
也就是阻抗减小到最小值。
在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。
在音响器材中，扩音机与喇叭的阻抗多设计为8欧姆，因为在这个阻抗值下，机器有最佳的工作状态。
其实喇叭的阻抗是随着频率高低的不同而变动的，喇叭规格中所标示的通常是一个大略的平均值，现在市面上的产品大都是四欧姆、六欧姆或八欧姆。
电缆阻抗及特性阻抗一般疑问
电缆阻抗及特性阻抗一般疑问术语音频:人耳可以听到的低频信号。
范围在20-20kHz。
视频:用来传诵图象的高频信号。
图象信号比声音复杂很多，所以它的带宽(范围)也大过音频很多，少说也有0-6MHz。
射频:可以通过电磁波的形式想空中发射，并能够传送很远的距离。
射频的范围要宽很多，10k-3THz(1T=1024G)。
电缆的阻抗本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节，只是此课题的摘要介绍。
如果您希望很好地使用传输线，比如同轴电缆什么的，就是时候买一本相关课题的书籍。
什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程，当然还少不了数学方面的底蕴。
什么是电缆的阻抗，什么时候用到它,首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。
当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候，good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。
这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。
传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同，以使功率转移达到最大化，并使目的设备端的信号反射最小化。
在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同，而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。
电缆阻抗是如何定义的,电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。
(伏特/米)/(安培/米)=欧姆欧姆定律表明，如果在一对端子上施加电压(E)，此电路中测量到电流(I)，则可以用下列等式确定阻抗的大小，这个公式总是成立:Z = E / I无论是直流或者是交流的情况下，这个关系都保持成立。
特性阻抗一般写作Z0(Z零)。
如果电缆承载的是射频信号，并非正弦波，Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。
所以特性阻抗由下面的公式定义: Z0 = E / I电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。
所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式:其中R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率，欧姆G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数)，欧姆j=只是个符号，指明本项有一个+90'的相位角(虚数)π=3.1416L=单位长度电缆的电感量c=单位长度电缆的电容量注:线圈的感抗等于XL=2πfL，电容的容抗等于XC=1/2πfL。
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典型NB Cable用线特性阻抗选择计算表：
以UL10064 FEP对绞线为例，设计阻抗100±7Ω
解析对绞线特性阻抗
日期：2016-4-7
精品课件
目 录
1.对绞线作用； 2.对绞线生产流程； 3.对绞线主要生产工艺控制； 4.特性阻抗介紹； 5.影响特性阻抗的因素； 6.行業UL10064對絞線生產瓶頸；
精品课件
1.对绞线简介
双绞线(TP:Twisted Pairwire)是综合布线工程中最常用的一种传输介质。
控制好导体直径 ，模具的精度至关重要，在设备运行状况良好的条件下，导体直径偏差不可超 0.003mm,因此，在拉丝生产过程中应经常关注拉丝机的运行状况及拉丝模精度的控制。
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续上
B.绝缘单线OD： 绝缘线芯外径偏差和同心度是绝缘单线生产过程中最不易控制因素，而绝缘线芯外径的波动和偏
心会导致两导线间距离的变化，这种变化的结果使特性阻抗ZC值发生变化，两导线间距离变化越大 特性阻抗ZC值波动就越大，严重时会远远偏离标称值。考慮到押出工藝之可行性，绝缘外径偏差一 般控制在±0．01 mm以内，同心度不得小于80％（此標準為我司內部根據目前生產工藝及實際測試 數據總結得來）。要想得到比较均匀的特性阻抗，就要保证生产出的绝缘线芯的绝缘厚度和同心度 都很好。 造成绝缘偏心的主要因素有：模芯与导体间的间隙过大造成导线在模芯内晃动、挤塑温 度过高，在冷却前热的塑料因重力作用下坠而造成、模芯和外模同心度不够等等。
工程图）
精品课件
3.主要生产工艺控制
对绞线关键生 产工艺
单支铜丝OD
绝缘单线OD
绝缘单线同心 度
对绞绞距
对绞张力
退扭后絞距
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元太針對對絞線之管控
A.单支铜OD： 通过对阻抗公式的分析得知：导体的OD對絞線特性阻抗會產生影響。 导体直径的OD会影响电感和电容的大小，进而成为影响特性阻抗ZC ，这是不可忽视的因素。要想
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4.特性阻抗（Zc）的定义
特性阻抗是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗，是阻止电流通过导体的一种电阻名称，它不是常规意 义上的直流电阻。特性阻抗包括：容抗（C)、感抗(L)、低直流阻抗(R），当低频时，Zc主要为低直流阻抗(R）， 但高频传输过程则主要是容抗（C)及感抗（L）。
一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。假设一根均匀电缆无限延伸， 其发射端在某一频率下的阻抗称为特性阻抗 (Characteristic Impedance)。它由诸如导体的集合尺寸、导体 间的中心距离、传输线本身的结构、电缆绝缘材料的介电常数等因素决定，与数据传输线的长短无关。
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5.影响对称电缆特性阻抗（Zc）的因素
影响Zc的因素 等效介电常数
导体直径 导体中心距（绝
缘线径OD) 对绞绞距
影响因素与Zc的变化关系
影响因素的变化
Zc的随之变化
↑
↓
↓
↑
↑
↓
↓
↑
↑
↑
↓
↓
↑
↑
↓
↓
比例关系 反比 反比 正比 正比
精品课件
NB CABLE的特性阻抗（Zc）计算
ZC
120 * ln( 2 D )
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续上
E.退扭后絞距： 在对绞绞距较小情况下，在对绞过程中，绞线产品会产生扭转应力，因此需要在原有对绞基础
上进行退扭，释放扭转应力，可适当减少因扭转应力过大造成绝缘变形、损伤以及客户端放线裁线 过程中线材打扭等现象。
退扭后絞距管控：退扭率大小直接影响退扭后线材结构及传输特性之稳定性，退扭率过小， 无法释放对绞扭转应力，线材易变形、损伤且裁线后线材打扭；退扭率过大，造成对绞结构松散， 阻抗不稳定。目前我司退扭率为40%（退扭后絞距較退扭前偏大約0.3-0.4ห้องสมุดไป่ตู้m）
D.对绞张力： 两根单线在对绞过程中，张力需适当，张力过小，易造成绞距不均（跳股）且两根单线绞合太松
最 终导致单线间导体间距不稳定，最终影响相关传输特性；张力过大，易造成导体拉小，绝缘OD变
小，绝缘变形最终也会影响对绞线品质。因此生产过程中需选择合适张力并保持放线张力稳定性， 建议两根单线之间张力差异值小于10g（內部標準）
数据传输线的瞬间阻抗或者是特征阻抗是影响信号品质及完整性的最重要的因素。如果信号传播过程中， 相邻的信号传播间隔之间阻抗保持一致，那么信号就可以十分平稳地向前传播，因而情况变得十分简单。如果 相邻的信号传播间隔之间存在差异，或者说阻抗发生了改变，信号中能量的一部分就会往回反射，信号传输的 连续性也会被破坏，由此会带来诸如回波损耗偏大、信号传输辐射增大、信号传输完整性不足等问题。
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续上
C.对绞绞距： 通常情况下，电缆的使用频率越高，信号的波长就越短，绞对节距越小时平衡效果才好。但过小的
绞合节距又会带来生产效率低和绝缘芯线及导体扭伤变形的问题。绞距过大，则两根单线之间信号 传输平衡性及稳定性越差，一般绞距选择需综合考虑如下因素：信号传输稳定性，产品摇摆特性， 生产效率及对产品结构本身之影响等等。
要求，对绞线使用之材料种类较多，如绝缘材料通常有PE，FEP，ETFE等等，导体通常有镀锡铜，
银铜合金，铜包钢等等。
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2.对绞线生产流程
东莞元太公司目前主要生产UL10064系列对绞线，其规格分100Ω、110Ω。公司生产设备高速对
绞机20余台，退扭机10台，每月产能约600万米。现针对对绞线生产流程大致介绍如下：（参照QC
e
d
其中： εe:绝缘材料的等效介电常数 D：外导体内径 d：内导体絞合外径 Ln:以无理数e=2.71728为底的对数的对数
＊由上式可以看出，NB对绞电缆特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介 电常数εr有关，而与馈线长短、工作频率以及线缆终端所接负载阻抗无关；此 公式為理論計算公式，供設計參考，實際阻抗值會有偏差。
双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可降低
信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消，因此对绞线相对
单线而言具备传输速率快，信号更稳定之优点，目前广泛用于各种高频信号传输场所。
性 根据屏蔽状况，对绞线分为：有屏蔽绞线（STP）及无屏蔽绞线（UTP），同时根据不同传输特