高频高速PCB中的线路与焊盘—— 阻抗、损耗、EMC 深度设计
来源：捷配
时间: 2026/02/27 09:02:46
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当频率进入 GHz 级、速率达到 Gbps 级，PCB 线路与焊盘不再是简单连接，而是高速传输系统的一部分。阻抗不连续、损耗过大、耦合过强、辐射超标，都会导致系统无法工作。本文从高速设计底层逻辑出发，讲解线路与焊盘在高频场景下的设计要点。
高频高速设计第一核心：控制阻抗，保证连续。
信号沿传输线传播，一旦遇到线宽突变、焊盘、过孔、分支，阻抗就会变化，产生反射。反射会导致振铃、过冲、噪声、眼图闭合。
关键做法：
- 差分线严格等长、等距、等环境；
- 线宽、介质厚度、介电常数精准控制；
- 减少分支、短桩、多余焊盘；
- 焊盘尽量小，避免形成电容桩。
高频高速设计第二核心：降低损耗。
总损耗＝导体损耗＋介质损耗。
线路越细、铜箔越粗糙，损耗越大；频率越高，损耗越大。
优化方向：
- 使用低损耗板材；
- 使用低轮廓铜箔（HVLP）；
- 走线尽量短、直、宽；
- 避免频繁换层、减少过孔；
- 关键线路优先走内层带状线。
高频高速设计第三核心：控制串扰。
串扰是指一条线的能量耦合到另一条线，分为容性串扰与感性串扰。距离越近、并行越长、频率越高，串扰越大。
解决方法：
- 增大线间距；
- 缩短并行长度；
- 插入地屏蔽线；
- 使用完整地平面，缩短回流路径；
- 避免敏感线与时钟、电源强干扰线平行。
高频高速设计第四核心：优化回流路径。
信号的回流永远走阻抗最低、距离最近的路径。如果地平面不完整、有开槽、有分割，回流路径会变长，导致辐射增强、噪声变大、EMC 变差。
设计禁忌：
- 不要在地平面开槽；
- 不要让高速线跨分割；
- 过孔附近加接地过孔，缩短回流。
高频高速设计第五核心：焊盘的 “瘦身” 与 “隐身”。
普通焊盘在高频下是巨大的不连续点，相当于一个并联电容，会拖慢信号边沿、产生反射。
优化原则：
- 焊盘越小越好，能焊住即可；
- 去掉多余的焊盘面积；
- 避免在信号路径上出现大焊盘；
- 测试点焊盘尽量放在末端或分支上。
高频高速设计第六核心：EMC 与屏蔽。
高频信号容易向外辐射，也容易被干扰。
- 内层走线比外层屏蔽效果好；
- 差分线抗干扰能力强于单端线；
- 时钟、射频等关键信号做包地处理；
- 接口位置加滤波、接地、屏蔽。
很多工程师能画出 “能通” 的板，但画不出 “能跑高速” 的板。区别就在于：普通人看连接，高手看传输。
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