5.3节“开槽地平面的串扰”

Posted 2020-10-06 再见，列宁

这一节对参考平面不连续的情况进行讨论。

简单来说，就是原有的最小回流路径被打破，地平面完整时地平面上的回流路径如红色虚线所示。

由于信号走线层距离参考地平面的距离很短（几个mil），原有的最小回流路径和信号走线构成的面积很小（走线长度L*地参考层距离H，即L*H）。

开槽之后这个路径被延伸，导致回流路径和信号走线构成的面积变大了很多（以图中来看至少为三角形面积：<走线长度L*开槽长度一半D/2>/2，即L*D/4），这里D一般为几百mil。

这样也就有了“火花大神”的结论：互感被大大加强。

结合《高速PCB中的信号回流及跨分割》一文的分析，可以比较清楚地看到更具体的回流路径：

https://wenku.baidu.com/view/ea44fac9a1c7aa00b52acb47.html

这个文章中对于高频状态下退耦电容的作用也有很直观的描述：

可以更直接地将退耦电容理解为并联在IC1两端的”小电源”，在高频信号需要快速提供电流时替代远端的“大电源”起作用。

因此这部分高频的电流回流路径不包括远端的“大电源”，回流时只需要走到退耦电容接地的管脚即可。

 

对于一定要跨越不连续地平面的情况，可以通过增加跨接电容的方式优化。

参考层跨越了两个不同平面或者被某个信号切断了最小回流路径该怎么处理？

下面个文档《PCB设计中跨分割的理解及处理》提供了比较好的处理方法，也就是在信号线旁边伴随走地线。

相当于把最小回流路径从参考层“搬到”信号层的同层：

http://www.docin.com/p-737975331.html

 

另外，由于跨分割引入的是更大的互感，因此对于高频信号来说，“干扰”和“被干扰”都增强；对于低频信号来说，“被干扰”增强了（直观理解就是天线变大了，接收磁场变化的能力变强）。