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《pcb上兩平行微帶線的串?dāng)_分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、專題研究PCB上兩平行微帶線的串?dāng)_分析CrosstalkAnalysisbetweenTwoParallelMicro-stripLinesonPCB1北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院2北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院1鄭常斌1張丹2黎淑蘭1劉元安摘要串?dāng)_是印制電路板信號完整性設(shè)計(jì)中的一個重要課題。文中采用基于有限元法（FEM）的電磁仿真軟件，從電磁場的角度，研究分析了PCB上兩平行微帶線在不同的頻率、并行長度、相隔距離、參考層高度情況下的串?dāng)_問題，根據(jù)仿真結(jié)果，總結(jié)了串?dāng)_強(qiáng)度隨微帶線的并行長度、相隔距離、離參考層的高度而變化
2、的一般性規(guī)律，提出了抑制串?dāng)_的PCB設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞串?dāng)_；微帶線；參考層；PCB設(shè)計(jì)AbstractCrosstalkisanimportantissueinPCBdesign.Inthispaperthecrosstalkbetweentwoparallelmicro-striplinesonPCBwasstudiedparticularlyusingtheelectromagneticsimulationsoftwarewhichisbasedonthefiniteelementmethod（FEM）.Re
3、sultswereobtainedonrelationsofcrosstalkresponsetosignalfrequency,distancebetweentwomicro-striplines,lengthoftheparallellinesandheighttoground.Intermofthesimulationresults,somerulesofcrosstalkweredeserved,andsomesolutiontechniquessuppressingcrosstalkwerebroug
4、htforward,whichareverybeneficialtoPCBdesigners.Keywordscrosstalk;micro-stripline;imageplane;PCBdesign1串?dāng)_理論串?dāng)_的形成過程：當(dāng)驅(qū)動信號（1）通過發(fā)射線時，由根據(jù)電磁理論，串?dāng)_是兩條信號線之間的電磁耦于發(fā)射線和接收線間的寄生電容，會在接收線上產(chǎn)生分合，是由信號線之間的互容和互感引起的線上噪聲。別向兩端走向的干擾信號（3）；同時，驅(qū)動信號通過發(fā)射如圖1，兩根平行線平行放在一起，其中一根線中線時會在其周圍產(chǎn)生一個變
5、化的磁場，這個磁場與接收一端有信號源V及內(nèi)阻Z，另一端有負(fù)載阻抗Z，回線相交，并在接收線中感應(yīng)出一個與驅(qū)動信號相反走向SOGLG路通過地構(gòu)成閉環(huán)；另一導(dǎo)線中僅有阻抗Z和Z，也的干擾電流（2）。干擾電流（2）和（3）就是驅(qū)動信號從發(fā)ORLR是單線對地結(jié)構(gòu)。兩個回路使用公共地。圖中，有信號射線耦合到接收線上的串?dāng)_信號。源的導(dǎo)線稱為發(fā)射線或干擾線，被干擾的導(dǎo)線稱為接根據(jù)引起的原因不同，串?dāng)_分為容性串?dāng)_和感性串收線或受害線。擾。容性串?dāng)_是由相互間的耦合電容而產(chǎn)生的耦合電壓（如圖1中干擾信號（3））；感性串?dāng)_是由相互間的
6、耦合電感而產(chǎn)生的耦合電流（如圖1中干擾電流（2））。通常所說的串?dāng)_是指容性串?dāng)_和感性串?dāng)_的總和。根據(jù)串?dāng)_出現(xiàn)的位置，串?dāng)_又分為近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_。如圖1，近端串?dāng)_是驅(qū)動信號（1）在接收線近端產(chǎn)生的干擾信號，它是容性串?dāng)_（3）和感性串?dāng)_（2）的疊加；遠(yuǎn)端串?dāng)_則是驅(qū)動信號（1）在接收線遠(yuǎn)端產(chǎn)生的干擾信號，它是容性串?dāng)_（3）與感性串?dāng)_（2）的反相疊加（或者說是矢量相減）。兩導(dǎo)線間因電磁耦合而產(chǎn)生串?dāng)_。串?dāng)_的分析是在給定驅(qū)動信號的情況下，計(jì)算由發(fā)射線上的驅(qū)動信號感圖1兩平行線間串?dāng)_示意圖應(yīng)到接收線兩端的干擾電壓。設(shè)V（
7、0）為在x=0處的接收R2007.3PROFESSIONALRESEARCH線干擾電壓，V（L）為x=L處的接收線干擾電壓，其他電表示發(fā)射線對接收線的近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_。R壓和電流定義類似。近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_的量度可分別3仿真結(jié)果及討論分析由電壓轉(zhuǎn)移系數(shù)表示為：和。3.1串?dāng)_強(qiáng)度隨頻率的變化一般信號都可以分解成不同頻率不同幅度正弦波2兩平行微帶線間串?dāng)_分析的仿真模型的疊加，因此，研究電路板兩微帶線間的串?dāng)_隨單一正弦本文兩平行微帶線間串?dāng)_分析的模型見圖2，整個波頻率變化的規(guī)律具有普遍意義。PCB板的尺寸為20mm
8、×60mm（寬×長），采用PCB常用為更好地反映串?dāng)_隨頻率變化的規(guī)律，仿真了線間的環(huán)氧層壓玻璃纖維材料FR-4為基板，其介電常數(shù)為4.7。距D分別為1mm和3mm兩種不同情況下的串?dāng)_隨頻率如圖2（a）所示，上層為走線層（微帶線層），下層為參考的變化，結(jié)果如圖3所示。層，微帶線為理想導(dǎo)體，參考面為理想導(dǎo)電面（模型中忽略了微帶線和參考層厚度對串?dāng)_的影響）。兩平行微帶線布于基板上，相關(guān)參數(shù)設(shè)
