作者:Teddy Gao 一个喜欢文学艺术和写作的工程师
一直说自己喜欢艺术，文章结尾有自己唱歌的链接
本文旨在讲述用一种公式化归纳的方法看传输线特性阻抗。
传输线是信号完整性领域无法绕开的话题。传输线特性阻抗是传输线一个非常重要的参数。一般来说工程师用简单的参数计算软件计算传输线阻抗。只需要把传输线的尺寸参数输入进去就可以快速得到阻抗值。这是一种详细求解的方式。（SI9000）
本文描述一种定性的阻抗分析方式。我将这种方式称为看电容法。
我们以简单的微带传输线来进行观察。一般来说任何无源的东西都可以用RLGC表示，但是对于大多数传输线来说，G和R实在太小，我们这里忽略。
众所周知传输线阻抗表达式是Z=(L/C)^(1/2)，对于TEM波，我们可以用保角变换得出Z=1/v*c(数学推导过程本人实在不是很擅长，这里略过）其中v是信号在介质中传输的速度。v=C/((DK)^(1/2))
所谓TEM波就是Z方向没有电磁场分量，如上图所示，E和H垂直，Z方向为信号传播方向，即为传输线上信号传输的路径，没有电磁场分量。
最典型的TEM波传输的例子是同轴线，带状线是压扁了的同轴线，微带线为类TEM波。
为什么微带线是类TEM波呢？
微带线表层和内层介质不同，两个介质中电磁场传播速度不同，但是信号传输方向也没确实没有电磁场，所以是类TEM波。
微带传输线由信号层和GND两层组成。通电后信号层和GND层之间就会有电场。两层金属间有电场，中间夹着介质就构成了平板电容模型。我们知道平板电容的电容求解公式C=AS/d,A是和介质材料成正比，可以计算求出。
由此我们回到了文章的主旨把传输线阻抗变成看电容的问题。最后可以得出传输线阻抗Z=d/v*AS
从上述公式我们来对应工程中传输线设计的一些情况
1）当传输线宽度增大的时候，特性阻抗Z减小
2）当传输线叠层厚度增大的时候，特性阻减小
3）当叠层的DK变大的时候，特性阻抗减小。
下面用公式来解释下阻抗优化的原理。
1)电容焊盘一般横截面比较大，那么阻抗偏低，我们将下方参考地挖掉，平板电容间的距离d增大，可以有效增大阻抗
2）电容焊盘间距离近的时候，彼此间的容性耦合较为紧密，容性较大，阻抗较小，如果拉开，电容变小，阻抗提升
3）信号换层孔和旁边的参考地之间有电磁场存在，我们可以用广义平板电容模型（从结构来说已经不是平板电容，但是底层根本逻辑是因为两块金属间有电磁场存在，那么就有容性耦合E-C-U）
所以，信号孔和同层参考地距离拉开，d增大，阻抗减小，反之，减小。
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