衬底材料对微带线间串扰耦合的影响研究

随着系统频率的提高,衬底材料特性已成为影响信号走线之间串扰的一个不可忽略的因素。该文基于传输线方程和频域S参数对两平行微带线间串扰耦合进行理论分析,并结合全波3维电磁场仿真工具对具有不同介电常数和不同厚度的衬底材料进行了仿真和分析,得到了微带线在不同衬底下的电场分布,以及近端和远端串扰随频率、衬底介电常数和厚度变化的曲线。随着频率的增大,远端串扰将大于近端串扰,并且随着衬底介电常数和厚度的增加,微带线间的串扰呈现正弦上升的变化趋势。     

PCB上两平行微带线的串扰分析

串扰是印制电路板信号完整性设计中的一个重要课题.文中采用基于有限元法(FEM)的电磁仿真软件,从电磁场的角度,研究分析了PCB上两平行微带线在不同的频率、并行长度、相隔距离、参考层高度情况下的串扰问题,根据仿真结果,总结了串扰强度随微带线的并行长度、相隔距离、离参考层的高度而变化的一般性规律,提出了抑制串扰的PCB设计方法.     

防护线减小微带线间串扰的FDTD分析

随着信号转换速度日益提高,高速电路设计中的串扰问题也日趋严重。该文分析了使用防护线减小PCB微带线间串扰的效果,并运用FDTD对长耦合微带线进行了仿真验证。仿真结果表明,只要:(1) 添加有接地过孔的防护线并使过孔间距小于信号在RT/2(RT:传输信号的上升时间)时段内的传输距离;(2) 在满足线间距布线规则的前提下,将防护线适当加宽而又维持三条线(防护线和两条微带线)中两两之间的中心距不变,就能够有效减小线间的远端和近端串扰。     

基于Hyperlynx对串扰的研究

随着电路的互连已进入GHz时代,串扰问题在MHz时代不明显的问题变得越来越明显.基于Hyperlynx软件,分别对近端串扰和远端串扰进行仿真实验,期望找到合理处理串扰问题的解决方案.由实验得到,缩短耦合长度可以使近端串扰成正比减小的结论;在微带线条件下,通过缩短耦合长度或者延长上升时间分别可以使远端串扰成正比和成反比减小的结论.     

基于时域BLT方程的插槽对微带线间串扰分析

紧密放在印制电路板上的多条微带线之间会产生串扰,这是电磁干扰领域一个非常重要的问题,而接地插槽则会对微带线间的串扰产生影响,所以研究接地插槽对微带线间的串扰影响也是非常重要的。在本文中,使用时域BLT方程结合FDTD方法分析微带线间的时域串扰,将其结果与仿真结果进行了比较,验证了该方法的准确性,并分别改变槽的宽度和长度来分析微带线之间串扰的影响。分析结果表明:微带线间的串扰随着槽的宽度增大而增加,微带线间串扰的时间范围随着槽的长度增大而增大。     

面向远端串扰的电路信号降扰研究

电路板信号间的远端串扰对信号的完整性具有较大的影响。为研究降低远端串扰的方法,本文利用Ansoft HFSS软件对线间串扰进行电磁仿真研究。研究表明通过添加防护线、覆盖介质层等措施可以降低远端串扰的影响。在一定频率范围内增加RSR结构中金属贴片的长度和数量,使金属贴片厚度接近微带线厚度等措施,会具有更好的效果;选择具有较高相对介电常数的覆盖介质层材料及增大介质层的厚度也可以降低远端串扰的影响。     

高速PCB中传输线串扰的研究与仿真

文章分析传输线串扰形成机理,使用Hyperlynx仿真软件构建串扰模型,分析影响近端串扰和远端串扰饱和的因素。仿真结果表明,传输线类型及耦合长度、线间距、攻击线数目、信号上升/下降时间、介质厚度、介电常数等因素对近端串扰和远端串扰均产生较大影响。最后在理论及仿真结果的基础上,总结出高速PCB设计中抑制串扰噪声的实用措施,具有一定的工程指导意义。     

隔离线接地孔间距对抑制串扰效能影响的分析

抑制印制电路板上微带线间串扰是高速PCB 信号完整性设计的重要内容。文中研究了在两平行微带线之间加上带有接地孔的隔离线这种方法减小串扰的有效性,讨论了在工作频带内因此发生谐振的孔间距要求,仿真得到了不同情况下的S 参数、电流分布图。通过加上升时间0.1ns、周期1ns 的方波脉冲激励,比较了改善前后端口的串扰的情况,可以看出串扰得到了有效地抑制。     

“单端—差分”微带线串扰仿真分析

运用电磁场仿真软件分析"单端-差分"微带线结构的串扰问题。结果表明:增加单端干扰线和被干扰差分对的间距,可以同时减弱差分对的近端串扰和远端串扰;单端线和差分对间添加防护线可大幅减少远端串扰,且近、远端串扰均低于40 dB;改变防护线与单端干扰线及被干扰差分对的间距,差分对的近、远端串扰变化不大。     

T型微带线间串扰问题的FDTD分析与抑制

T型微带线的串扰是高速电路信号完整性问题中的重要组成部分。采用PML(Perfectly Matched Layer)-FDTD方法首次对T型微带线间的串扰问题进行全波分析,并给出抑制串扰的具体措施。PML-FDTD仿真结果表明,不同的改进结构参数对串扰的影响不同:(1)开口距离S越大线间串扰越小,最多减小10dB;(2)开口角度 越小线间串扰越小,减小幅度最多达14dB。由此得出,在T型微带线上开三角形口,通过改变开口距离S和开口角度 可实现对邻近微带线串扰的有效抑制。     

耦合传输线信道传输矩阵建模及串扰抵消效果分析

针对高速互连系统中传输线上的串扰问题,基于电磁耦合理论,研究了耦合传输线信道传输矩阵的性质,建立了以下两种情况的耦合传输线信道传输矩阵模型及其矩阵分解形式,分别是：（1）考虑受扰线两边各一条相邻微带线对受扰线的串扰;（2）考虑受扰线两边各两条相邻微带线对受扰线的串扰.给出了上述两种情况下基于耦合传输线信道传输矩阵分解形式的串扰抵消方案,并利用仿真工具ADS对其进行了验证.结果表明：信号抖动和失真大幅下降,串扰抵消效果良好,并且第二种情况下的串扰抵消效果优于第一种情况.该结果说明了在基于耦合传输线信道传输矩阵进行串扰抵消时,考虑两边各两条相邻微带线的串扰效果较好,对保持高速信号完整性具有一定的实际应用价值.     

非平行微带线间的串扰抵消研究

非平行微带线是印刷电路板(PCB)上不可避免的互连结构。针对PCB 上非平行微带线间的串扰问题,用平行微带线近似非平行微带线,把平行耦合微带线间的串扰抵消方法应用到非平行耦合微带线中,提出了利用耦合传输线信道传输矩阵方法来进行远端串扰抵消,在对非平行耦合传输线信道传输矩阵进行特征值分解的基础上构建串扰抵消电路。仿真了非平行微带线间夹角分别为q=3°、5°、10°时的串扰,结果表明,该方法可以有效改善非平行微带线上信号眼图的质量,串扰抵消效果良好。     

高速电路PCB中串扰的仿真分析与抑制对策

针对串扰在高速电路印刷电路板(PCB)设计中造成严重的信号完整性问题,介绍一种可尽早发现串扰引起的问题的方法。首先利用信号完整性仿真软件HyperLynx,建立两条攻击线夹一条受害线的三线平行耦合串扰仿真模型;然后通过仿真分析传输线平行耦合长度、平行耦合间距、传输线类型、信号层与地平面层之间的介质厚度等因素对串扰噪声的影响;最后综合这些影响因素,并根据PCB设计顺序,给出抑制串扰的详细措施。实践表明,这些措施对高速PCB的设计,具有实用、可靠和提高设计效率的意义。     

IC高密度陶瓷外壳串扰对信号完整性的影响

在高密度陶瓷封装外壳设计中,遇到的包括单信号线的延迟、反射和多信号线间的串扰等噪声问题,以及电源完整性问题,这些问题都严重影响整个电子系统性能的信号完整性。基于高速电路传输线的信号完整性相关基本理论,通过测试和仿真的方法来研究传输线间近端串扰和远端串扰问题。对大规模集成电路外壳CQFP240M进行串扰测试分析,利用仿真软件CST建立微带线和带状线模型,仿真、测试分析相邻传输线间串扰大小的影响因素。根据仿真结果,提出降低串扰的方法,优化设计,提高传输结构性能。     

耦合微带线的散射参数特性分析

针对耦合微带线的散射参数在一些频率点处呈现出波峰、波谷现象,该文根据微波网络理论,从两根平行微带线的奇模和偶模的散射参数出发,推导出四端口网络散射参数的波峰、波谷处频率与并行长度和线间距的关系。同时分别在频域和时域研究了两根平行微带结构的插入损耗对信号传输的影响。经分析发现,由于微带线间的耦合,波峰、波谷处的频率随线间距增大而提高,随长度增大而降低;而且在串扰产生的同时,所传输的信号也有一定程度的衰减。     

高速数字电路PCB中串扰问题的研究与仿真

针对高速数字电路PCB中传输线间串扰的严重性,从精确分析PCB中串扰噪声的角度出发,在传统的双线耦合模型的基础上,采用了一种三线串扰耦合模型。该模型由两条攻击线和一条受害线组成,两条攻击线位于受害线的两侧,线间采取平行耦合的方式。利用信号完整性仿真软件Hyperlynx对受害线上的近端串扰噪声和远端串扰噪声进行了仿真。仿真结果表明,不同的传输模式和传输线类型、信号层与地平面的距离、耦合长度、传输线间距和信号上升/下降沿等因素会对受害线上的近端串扰和远端串扰产生较大的影响。在分析仿真结果的基础上,总结出了高速PCB设计中抑制串扰的有效措施,对高速数字电路设计有一定的指导意义。     

小波函数在识别PCB串扰信号频率中的应用

提出了一种新的PCB串扰信号频率识别方法,以帮助PCB设计工程师根据串扰信号的频率特征查找串扰信号来源.原理是应用小波函数的奇异性识别能力从被干扰信号来识别串扰信号的上升或下降沿,从而根据它们直接确定串扰信号的频率.仿真结果表明,此方法确定的串扰信号频率与实际结果是一致的.     

改进FGA优化设计T型微带线地平面结构

提出了一种新型模糊遗传算法(FGA)用于优化地参考面光子带隙(photonic bandgap,PBG)结构,降低高速电路中T型微带线串扰.该方法通过模糊控制器自适应调整遗传算子参数(杂交率和变异率),提高收敛速度并保证全局搜索能力.基于PML-FDTD法,适应度函数由串扰、反射损耗等各性能指标的加权构建,以此优化了PBG结构地参考面上T型微带线的串扰.对选用不同权系数的适应度函数进行仿真对比,其数值结果表明,采用该方法PBG参考面上的T型微带线对邻近线的串扰减小了8 dB,并且明显地降低了反射损耗和信号失真.     

硬盘微带线路串扰问题的研究

研究了3.5英寸硬盘的"差分——差分"微带线结构,依据散射参量和模态分析的方法,仿真模拟了差分对之间的串扰情况,提出了选择适当的线间距减少串扰的设计方案,以满足读线路(被干扰线)上串扰衰减的设计指标。     

低辐射DGS 及其串扰分析

在传统哑铃形缺陷接地结构(DGS)的基础上,设计出一种新型低辐射DGS。该结构既具有传统DGS的优良电路性能,又大大降低了由于接地面蚀刻缺陷图案而引起的无意辐射。进一步仿真分析了低辐射DGS 的串扰,结果表明低辐射DGS 近端串扰峰值电压较哑铃形DGS 下降60%,远端串扰峰值电压下降了36. 8%,证明低辐射DGS 能大大降低由于DGS 的应用对周围电路产生的影响。与接地面完整的平行微带线相比,低辐射DGS 近端串扰略大,但远端串扰在4 ~6 GHz 频段内存在阻带,当受扰线工作在远端串扰的阻带频段内,对远端串扰的抑制效果十分明显。