为何PCB线路多层板常用阻抗值50Ω/100Ω

　　为何PCB线路多层板常用阻抗值50Ω/100Ω

　　高多层电路板在PCB板设计中，阻抗通常是指传输线的特性阻抗，这是电磁波在导线中传输时的特性阻抗，与导线的几何形状、介质材料和导线周围环境等因素有关。对于一般的高速数字信号传输和RF电路，50Ω是一个常用的阻抗值。为何是50Ω呢?而不30Ω或80Ω呢?通常默认选择50Ω阻抗，是电子发展、PCB生产工艺、电路设计、成本等多因素共同决定的。

　　一、50Ω阻抗是美国军方制定的阻抗标准

　　二次世界大战期间，阻抗的选择完全依赖于使用的需要，没有一个标准值。但是随着技术的进步，需要给出阻抗标准，以便在经济性和方便性上取得平衡。于是，美国军方的一个联合组织——JAN组织(Joint Army Navy)，基于其阻抗匹配、信号传输稳定性和防止信号反射等方面的考虑，最终选用了50Ω阻抗作为常用标准值。后来50Ω阻抗就慢慢发展为全球默认的标准值。

　　二、50Ω阻抗可实现最大功率传输

　　从PCB板设计角度来看，在50Ω阻抗下，信号可以在电路中以最大功率传输，从而减少信号衰减和反射。在无线通信领域，50Ω阻抗也是最常用的天线输入阻抗。

　　一般阻抗低，PCB板走线的性能会较好。对于一条给定线宽的传输线，其和平面距离越近，相应的EMI会减小，串扰也会因此减小。但是从信号全路径的角度看，阻抗不能过于低——这涉及到最关键的一个因素，那就是芯片的驱动能力。

　　在早期大多数芯片驱动不了阻抗小于50Ω的传输线，而更高阻抗的传输线由于实现起来不便且性能没那么好，所以折中采用50Ω阻抗是当时最优的选择。

　　三、50Ω容易进行阻抗匹配

　　多层PCB板设计中，经常需要进行阻抗匹配，以减少信号反射和干扰。设计PCB走线时，一般会对要进行设计的项目进行叠层，根据厚度、基材、层数等信息进行计算阻抗。

　　四、选用50Ω阻抗，PCB生产较容易

　　从PCB板生产加工工艺角度出发，以现有的大部分PCB生产厂商的设备考虑，生产50Ω阻抗的PCB是比较容易实现的。从阻抗计算过程可知，过低的阻抗需要较宽的线宽以及薄介质或较大的介电常数，这对于目前高密板来说空间上比较难满足;过高的阻抗又需要较细的线宽及较厚的介质或较小的介电常数，不利于EMI及串扰的抑制，同时对于多层板及从量产的角度来讲加工的可靠性会比较差。

　　控制50欧姆阻抗在使用常用板材(FR4等)、常用芯板的环境下，生产常用的板厚的产品(如1mm、1.2mm等)，可设计常见的线宽(4~10mil)，这样板厂加工起来是非常方便的，对其加工使用的设备要求也不是很高。

　　五、使用50Ω阻抗，PCB制造成本更低

　　在制造成本和信号性能之间的平衡考虑下，50Ω阻抗是一种经济实用的选择。

　　六、50Ω阻抗可以提高设备之间的兼容性

　　许多标准和设备的电路板、连接器和电缆都是为50Ω阻抗设计的，因此使用50Ω阻抗可以提高设备之间的兼容性。