前言

在 STM32 无线系列产品的 PCB 设计中，需要对射频部分电路进行阻抗控制，良好的阻抗控制可以减少信号衰减、反射和 EMC 辐射。本篇 LAT 主要介绍印制电路板（PCB）上射频走线阻抗仿真计算工具的使用方法。使用的计算工具为 Altium Designer V21.1.0，其他专业计算工具有 Si9000，AppCAD 等，使用时可参照本文章设置的方法进行仿真。

2. PCB 叠层设计

PCB 的叠层里的 Prepreg 类型、线路层的间距以及铜箔厚度都会影响到阻抗，因此需要按照实际 PCB 叠层进行推导计算射频走线的阻抗。本文选取嘉立创的一个 1.6mm 典型四层板叠层（Prepreg 为 7628）分布为例：

http://club.szlcsc.com/article/details_11533_1.html。

3.Altium Designer 阻抗分析

打开一个 PCB 文件，在 “Design”目录里找到“Layer Stack Manager”。点击打开会自

动生成 PCB 文件的 “Stackup”文件。

按照叠层分布图对“Stackup”进行设置，需要设置线路层的厚度、压合 Prepreg 厚度以及 FR4 的介

电常数。

点击“Impedance”，再点击“Add”增加一个阻抗计算表格。射频走线模型分为单端和差分两种，

还可以根据参考地平面的不同进行选择对应的射频走线阻抗模型。

点选 Top 层，可以更改阻抗线对应的参考层，默认为 L2 GND 层，可以更改为 L3 或者 L4。如果使用

非相邻层作为参考层，则需要将中间各层对应部分挖空处理。图 5 是将参考层更改为 L3 时的线宽参

数，可以看到线宽明显变宽了。

下面两个范例分别为参考地为相邻层 L2 和参考地为两侧共面加参考层 L2 的仿真结果，仿真的阻抗为

单端 50ohm。从结果可以看出增加两侧共面为参考层可以减小阻抗线的宽度。

下面的范例图 8 为采用 L3 参考层为参考地时的仿真结果，与图 7 相比，结果显示由于参考地距离射

频走线更远，在保持共面地间距不变的情况下需要更宽的走线来达到同样的 50ohm 阻抗。如果觉得阻

抗线的宽度不理想可以适当调整阻抗线与两侧 GND 之间的间距。

图 9 为差分 100ohm 阻抗线设置范例，可通过差分线之间的间距，差分线宽度，差分线与两侧 GND

间距以及参考平面来调整阻抗。

小结

PCB 板的射频走线阻抗与射频性能息息相关，因此在设计射频电路板时需要根据实际板材的材质、叠层组成以及走线参考地来仿真阻抗。在实际阻抗仿真的过程中，可以通过调节线宽、线间距以及参考面来达到预期的阻抗目标