高速PCB设计中的对阻抗匹配的理解

前些日子做了个做了个CPU板，Layout关键部分是两片DDR2。这是第一次做这样的高速板子自己也不懂，没办法硬着头皮上吧。当时对绕等长啊、信号线分组啊等等这些都明白，后来板子画完了我以为完事大吉投板制作就OK了。没想到啊没想到，还要填一个制板说明，找了个高贵的公司，表格前面一大堆名词不懂，还好有JLC制作两层板的丰富经验，百百度，打电话问问公司大多也都能应付，可到后面层叠与阻抗可犯难了，这都是神马东西哦。。打电话给制作公司也听不懂人家讲的什么微带线云云。。。
不过现在一一都搞清楚了，下面以我的板子的实例来大概分享一下我的理解。
首先，第一个概念：特征阻抗
特征阻抗又称特性阻抗，属于长线传输中的概念（信号的波形与传输距离可以比较）。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，把这个等效的电阻成为传输线的特性阻抗Z。
我的理解：特性阻抗不是指线的阻抗而是指的是导线与参考平面会形成电场，信号的高频变化会使电场间类似于电容的充放电有电流通过，这个V/I即特征阻抗。在传输线的每一个点都有一个特征阻抗值。这个与传输线的长度，以及信号的幅度、频率等均无关，信号在传输过程中会感受特征阻抗的连续与否。
第二个概念：微带线
它由一根带状导线与地平面构成，中间是电介质。如果电介质的介电常数、线的宽度、及其与地平面的距离是可控的，则它的特性阻抗也是可控的，其精确度将在±5％之内。概念永远是说不清楚的，来吧看图！

看特性阻抗公式我们可以知道，它的值对于传输线来说只与它的线宽和铜箔厚度有关，其它参数都是板层介质的参数。
第三个概念：带状线
带状线就是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带。如果线的厚度和宽度，介质的介电常数，以及两层接地平面的距离都是可控的，则线的特性阻抗也是可控的，且精度在10%之内。来继续看图

这是我画的板子的层叠结构，其中TOP层和BOTTOM中的线就是微带线，而SIG1和SIG2中的线就是带状线。

现在问题就清楚了：我们经常听到在高速PCB中有人说做阻抗做阻抗，就是指的特性阻抗。这里要区分传输线的阻抗和特性阻抗，导线的阻抗指的就是俩表笔在导线两边一怼，测出来的值（粗暴的理解），而传输线的特性阻抗只在高频信号中才会出现，这个我们是无法测出来的（我不知道如何测试）只能通过公式来计算，但可以在PCB制作的时候对阻抗进行控制（见上文微带线概念），这也就PCB制作中说得做阻抗。

那么，我们为什么要做阻抗？为了减小信号的反射，为了信号的完整性。这就是阻抗匹配，阻抗匹配在不同的应用环境中有不同的匹配方式，我们不能一概而论，对于在高速PCB设计中，高速信号在传输过程中若有阻抗的变化就会产生反射，阻抗匹配就是指的传输线阻抗与信号源阻抗相等，传输线阻抗与负载阻抗相等，让信号在传输过程中保持阻抗不变。
这也就可以理解，我们在一些频率较高的信号中要在靠近信号源端的时候加串接电阻，有22欧的也有33欧的（取决于信号源的输出阻抗一般相加为50欧）在靠近负载端的时候也加并接电阻（DDR1的设计实例尤为突出）。就是为了保证传输线在输入端和输出端处于阻抗匹配的状态。

自己个人的理解，分享给大家，错误的地方还请大家批评指正。