欢迎来到深圳市清宝科技有限公司官网！
关注微信
网站地图
English
-
服务电话
0755-33088616
发布日期：2025年12月22日
直流电流经导线时会受到阻碍，该阻碍称为电阻，符号为\(\boldsymbol{R}\)，单位欧姆（Ω）。
电阻、电流、电压关系：\(\boldsymbol{R=V/I}\)
同时，电阻与导体材料电阻率（\(\boldsymbol{\rho}\)，原文 β 为书写错误）、导线长度\(\boldsymbol{L}\)、导体横截面积\(\boldsymbol{S}\)相关： \(\boldsymbol{R=\rho L/S}\)
1. 阻抗
交流电流过导体时受到的阻碍称为阻抗，符号\(\boldsymbol{Z}\)，单位欧姆（Ω）。 它和直流电遇到的电阻有所区别：除纯电阻之外，还包含感抗（\(\boldsymbol{X_L}\)）与容抗（\(\boldsymbol{X_C}\)）。 为与直流电阻区分，交流电所受阻碍统称为阻抗\(\boldsymbol{Z}\)。
\(\boldsymbol{Z=\sqrt{R^2 + (X_L-X_C)^2}}\)
2. 特性阻抗（\(Z_0\)相关铺垫）
近年来，随着集成电路集成度不断提升与广泛应用，信号传输频率、速率持续提高。在印制电路板走线中，当信号传输速率（频率）达到一定程度，信号会受到 PCB 走线自身特性影响，造成传输信号严重失真，甚至完全失效。 这说明：在 PCB 走线中传输的不单单是电流，而是以能量形式传递的方波信号或脉冲信号。
3. 特性阻抗控制（\(\boldsymbol{Z_0}\)）
上述信号在传输过程中受到的阻碍，就是特性阻抗，符号\(\boldsymbol{Z_0}\)。
因此，PCB 走线仅仅解决开路、短路问题远远不够，还必须对走线的特性阻抗进行管控。 也就是说，用于高速、高频信号传输的传输线，品质要求远高于普通导线。不再只是满足开路 / 短路测试、缺口或毛刺不超过线宽 20% 即可放行；还必须测量特性阻抗数值，并严格控制在公差范围之内。一旦超标，产品只能报废，无法返工修复。
信号传播与传输线
信号传输线定义
(1) 根据电磁波原理：波长\(\boldsymbol{\lambda}\)越短，频率\(\boldsymbol{f}\)越高；二者乘积等于光速。 即：\(\boldsymbol{C=\lambda \cdot f=3\times10^{10}\mathrm{\ cm/s}}\)
(2) 任何元器件，即便本身信号频率很高，信号经过 PCB 走线传输后，有效传输频率都会下降，同时产生时延。 因此走线长度越短越好。
(3) 提升 PCB 布线密度、缩短走线长度固然有利。但随着器件工作频率升高、脉冲周期缩短，当走线长度达到信号波长的特定区间时，信号经过 PCB 走线传输将会产生明显失真。
(4) IPC-2141 标准 3.4.4 条款规定：信号在导线中传输时，若导线长度接近信号波长的 1/7，则该导线定义为信号传输线。
(5) 举例： 某器件信号传输频率\(f=10\mathrm{MHz}\)，PCB 走线长度 50cm，是否需要考虑特性阻抗管控？
计算： \(C=\lambda\cdot f=3\times10^{10}\mathrm{\ cm/s}\) \(\lambda=C/f=(3\times10^{10})/(1\times10^7)=3000\mathrm{\ cm}\) 走线长度 / 信号波长 \(=50/3000=\boldsymbol{1/60}\)
结论：1/60 ＜ 1/7，该线路无需进行特性阻抗控制
15766086363
电话：0755-33088616 
