我经常会被刚入行的同事问到：“为什么高速板里差分线要做 100Ω，单端线是 50Ω？线宽和间距到底该怎么定？” 其实这两个阻抗值是高速电路里的 “黄金标准”——50Ω 单端阻抗匹配射频、高速数字信号的传输需求，100Ω 差分阻抗则是 USB、以太网、DDR 等差分信号的标配。而线宽和间距的换算，核心就是介质参数、铜厚、参考平面这三个变量的平衡。今天就给大家整理一份 “一键换算表”，再讲讲背后的设计逻辑。
首先要明确，阻抗计算的核心公式是基于传输线的特性阻抗模型，对于微带线（表面层）和带状线（内层），公式的变量略有不同，但核心影响因素一致：线宽（W）、介质厚度（H）、介质介电常数（εr）、铜厚（T）。差分线的话还要多一个线间距（S）。
我们先确定通用设计基准：FR-4 板材（εr=4.2）、铜厚 1oz（约 35μm）、参考平面完整，介质厚度 H 分别取 0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm，这是 PCB 设计中最常用的介质厚度区间。
这里要划几个重点：第一，表格数值是基于 FR-4 板材，如果用高频板材（如罗杰斯），εr 更小，相同阻抗下的线宽会更宽，因为介电常数越小，信号传输速度越快，需要更大的线宽来维持阻抗稳定。第二，铜厚的影响容易被忽略 —— 铜厚增加，相当于线的 “有效截面积” 变大，阻抗会降低，所以如果铜厚是 2oz，想要维持 50Ω 或 100Ω，线宽就要适当减小。
接下来教大家 “一键换算” 的实操技巧。很多工程师会用阻抗计算软件（如 Polar Si8000），其实只要记住两个核心规律：对于单端线，W/H 比值越大，阻抗越低；对于差分线，S/W 比值越大，阻抗越高。比如当介质厚度 H 从 0.2mm 增加到 0.4mm，单端 50Ω 的线宽从 0.25mm 增加到 0.50mm，几乎是线性增长，这就是因为介质厚度增加，信号的电场分布范围变大，需要更宽的线宽来匹配阻抗。
还有一个新手容易踩的坑：差分线的 “间距” 不是越大越好。很多人觉得间距大一点，抗干扰能力强，其实当 S 超过 3 倍 W 时，差分阻抗的变化就会趋于平缓，再增大间距，不仅会浪费 PCB 空间，还会增加信号的传输损耗。所以表格里的 S/W 比值基本在 1.5 左右，这是兼顾阻抗和抗干扰的最优值。
这份换算表可以作为设计的 “快速参考”，但实际项目中一定要结合板材参数、铜厚和叠层结构，用阻抗软件进行仿真验证。毕竟 PCB 设计没有 “万能公式”，只有 “最优匹配”，记住 W、H、S、εr 这四个核心变量的关系，就能轻松搞定 50Ω 单端和 100Ω 差分的线宽间距设计。
