PCB传输线间串扰抑制方法分析

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减小PCB微带线间串扰方法分析

减小PCB微带线间串扰方法分析

带 线 长 度 : 1=1 0mm; 底 厚 度 : 0 基
的 影 响 均 不 明 显 ,因 此 在 一 定 情
h 1 6 m; 质 的 相 对 介 电 常 数 : , = .m 介 £
=4. 4。 空 间 和 时 间 步 长 选 取 如 下 :
△ x= △ y= △ z= 0. 2mm ,△ t △ x/ =
Ce r I l at on & EM C tf c l
增 大 孔 直 径 有 利 于 减 小 串 扰 , 直 径 越 大 线 间 串 扰 越 小 。 孔 因 此 , 条 件 允 许 的 情 况 下 可 以 在 增 大 孔直 径 来降 低线 间串扰 。
况 下 可 以 增 大 孔 间 距 从 而 减 小 结 构 的 复 杂 度 。 但 是 孔 间 距 并 不 能
任 意 加 大 , 4给 出 了 在 孔 间 距 为 图
何 , 因 子 Oft( ) 可 以 由 公 式 A/  ̄0 均
03 ( /p ) 1=1,… , . n n m1 3 , " 1 nPml计 算 得 到 , 其 中 n ml表 示 P 的 层 p ML
见 图 2。
g<
( 3)
其 中 , 表 示 攻 击 线 上 信 号 蛐
的 最 高 工 作 频 率 , 表 示 基 底 的 £ 有 效 介 电 常 数
3 数值 结 果 .
在 上 述 模 型 中 , 着 孔 直 径 随
( d) 、 孔 间 距 ( g) 、 防 护 带 与 强
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认 证 与 电 磁 兼 容 卷
C e r I I a t 0n & E M C tf C 1

传输信号串扰问题及抑制技术解决办法

传输信号串扰问题及抑制技术解决办法

传输信号串扰问题及抑制技术解决办法1. 引言传输信号串扰是指在数据传输过程中,信号之间相互干扰,导致接收到的信号失真或降低传输质量的现象。

传输信号串扰是电子通信领域中常见的问题,特别是在高速、高密度通信系统中更为突出。

本文将探讨传输信号串扰问题的根源和影响,并介绍几种常见的抑制技术解决办法。

2. 传输信号串扰根源及影响传输信号串扰可以由多种因素引起,例如电磁辐射、电磁感应、电容耦合和电感耦合等。

这些因素产生的信号串扰会导致以下几个方面的影响:2.1 降低信号质量:信号串扰会导致接收端的信号失真,从而降低信号质量。

这会对数据传输的准确性和可靠性产生不利影响,尤其是在高速数据传输场景下。

2.2 增加误码率:信号串扰会引起误码率的上升,从而增加数据传输过程中的错误。

这会降低传输效率,增加重传次数,影响系统性能。

2.3 限制传输距离:串扰会随着传输距离的增加而增加,当串扰达到一定程度时,会限制信号的传输距离,从而限制了通信系统的覆盖范围。

3. 传输信号串扰抑制技术解决办法为了解决传输信号串扰问题,通信领域提出了一系列抑制技术解决办法。

下面介绍几种常见的技术:3.1 屏蔽技术屏蔽技术是通过使用屏蔽材料将传输信号线与外界环境隔开,减少信号和干扰源之间的电磁耦合。

常见的屏蔽材料包括金属网、金属箔、金属管等。

屏蔽技术可以有效地抑制电磁辐射和电磁感应引起的信号串扰。

3.2 差分传输技术差分传输技术是一种基于信号差分传输原理的抑制技术。

它通过同时传输正负两个平衡的差分信号,从而抵消共模干扰,减少信号串扰。

差分传输技术在高速差分信号传输中具有较好的抑制效果,并广泛应用于数据通信、视频传输等领域。

3.3 信号隔离技术信号隔离技术是通过在信号传输线路之间引入隔离器件,将不同信号之间的电流路径完全隔离开来,从而防止信号干扰和串扰。

常见的信号隔离技术包括光电隔离器、变压器隔离器等。

信号隔离技术可以减少信号之间的电容和电感耦合,有效降低串扰风险。

高速电路PCB中串扰的仿真分析与抑制对策

高速电路PCB中串扰的仿真分析与抑制对策

高速电路PCB中串扰的仿真分析与抑制对策作者:周劲松来源:《电子世界》2012年第22期【摘要】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。

【关键词】串扰;高速PCB;信号完整性1.引言随着半导体技术的飞速发展,集成电路(IC)的集成规模越来越大,体积越来越小,速率越来越高。

在高速电路印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)中,由于IC芯片时钟频率的不断提高,开关时间迅速缩减,通用处理器的主频已经达到GHz级,开关时间已由微秒级下降到皮秒级,导致高速PCB上的互连线成为具有传输延迟和特征阻抗参数的传输线。

随着电路的噪声容限和时序容限不断减小,高速信号在互连线上传输时将发生反射、延迟、过冲、振铃、地弹、串扰等问题,从而影响到波形质量的完整性和信号时序的完整性,即产生信号完整性问题[1]。

其中,相邻传输线之间的互感和互容引起的串扰耦合噪声对电路性能的影响尤为严重,串扰是导致高速电路PCB中产生信号完整性问题的主要噪声之一,过大的串扰会引起电路的不稳定或时序混乱,甚至导致系统无法正常工作[2]。

为了缩短高速PCB的设计周期,及早发现串扰引起的问题,利用信号完整性仿真软件,对高速电路PCB中三条并行耦合互连线进行了串扰仿真,分析了传输线平行耦合长度、传输线平行耦合间距、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的影响,根据PCB设计顺序,给出了高速电路PCB设计中抑制串扰的详细措施。

PCB串扰分析示例

PCB串扰分析示例

PCB串扰分析示例PCB串扰分析(PCB Crosstalk Analysis)是在PCB设计过程中对信号之间的串扰进行分析和验证的一项重要工作。

串扰是指在PCB中的不同信号线之间出现的相互干扰或干扰现象,可能导致信号失真、噪音增加以及系统性能下降等问题。

因此,通过串扰分析可以及早发现和解决潜在的问题,确保PCB设计的可靠性和稳定性。

下面以一个实际的示例来介绍PCB串扰分析的过程。

假设我们有一个含有多个信号线的PCB板,其中包括时钟信号、数据信号和电源信号等。

我们首先需要绘制出PCB板的电路图,包括所有的信号线连接。

然后,根据电路图,进行布局布线,将不同的信号线分离开来,避免彼此干扰。

接下来,我们将使用一些专业的PCB设计和串扰分析工具,如Altium Designer、Hyperlynx等,进行串扰分析。

首先,我们需要对每个信号线的电压和电流进行建模和仿真。

通过仿真,我们可以得到每个信号线的传输参数,如内阻、电容等。

然后,我们可以使用传输线建模方法来模拟信号线之间的相互耦合和传输特性。

通过建模,我们可以计算得到信号线之间的耦合系数,即串扰系数。

串扰系数表示当一个信号在一个线上驱动时,在相邻线上引起的干扰程度。

接下来,我们可以使用电磁仿真工具对PCB布局进行模拟和仿真。

通过模拟,我们可以分析并评估不同布局方式下的串扰情况。

在模拟和仿真过程中,我们需要关注以下几个方面:1.信号线距离:信号线之间的距离越小,串扰越大。

因此,我们需要合理规划信号线的布局,保持信号线之间的距离。

2.信号线走向:信号线的走向也会影响串扰的程度。

例如,平行走向的信号线会有更大的串扰效应。

因此,我们可以通过改变信号线的走向来减小串扰。

3.信号线层间距离:在多层PCB板设计中,不同层之间的信号线也会相互干扰。

因此,我们需要考虑层间距离的设置,以减小层间串扰。

此外,我们还可以采取一些额外的措施,如使用地平面层、屏蔽罩等,来降低串扰的影响。

PCB传输线间串扰抑制方法分析

PCB传输线间串扰抑制方法分析

传输线间单位 长度互电 感, Cii ( i = 1, 2, 3) 为单 位长 度上的
自电容, Cm1 Cm2 Cm 3 分别为传输线间单位长度互电容。
将式 (1) 去耦可得二阶微分方程:
52 5z2
V^
(
z)
=
( jX ) 2LC V^ ( z )
( 6a)
52 5z2
I^
(
z)
=
( jX ) 2LC
2 原理
多层 PCB 上的传 输线 可以 用微 带线 和 带状 线建 模 [2] , 本文仅针对普 通的微带线 模型进 行分析。 将 PCB上 两条平 行传 输线放 置在介质 板同一 面, 如图 1 所示, 其中一 条线一 端接有信号源 , 源内阻为 Zs, 另 一端接 有负载, 阻抗 为 Zl, 称 为发射线; 另一条线 两端接负 载, 阻抗分别 为 RNE 和 RNE, 称 为受扰线, 两条传输线有公共接地平 面。传输线 线宽为 w, 线 间距为 s, 长度为 L, 基板相对介电常数为 Er, 基板厚度为 h。
收稿日期: 2009 - 06- 12
杂, 理论分析比较困难。本文利用网络 级联的方法 来分析加 有保护带的传 输线。该 方法将 加保 护带传 输线 等效 为一系 列端口子网络 级联, 各子网络由传输线 部分和接地 柱部分组 成, 传输线部分用传 输线理 论近 似, 金属接 地柱 用阻 抗模型 近似, 求得各子网络 传输矩 阵, 通过 传输矩 阵将 各子 网络级 联得到传输线 终端响应。通过对结果分析发 现, 加 入保护带 能有效的抑制线间串扰 。同时, 保护带参数 ( 接地柱间 距、半 径 )变化对传输线间串扰有明显影响。
根据传输线理 论, PCB 传输 线满 足下 面两 个条 件时, 传 输线上的电压电流可 用多导体传输线方程表示:

EBG结构在PCB传输线间串扰抑制中的应用

EBG结构在PCB传输线间串扰抑制中的应用

摘要 : 用 时域 有 限差 分 法( D D 分析 了 P B传 输 线 的 串扰 问题 , 对 一种 新 的基 于 电磁 带 利 FT ) C 并 隙结构 ( B 的抑 制措施 进行 了验 证 , 证 明 了其 有 效 性 。文 中所得 的 数 据 和 结论 对 实 际的 E G) 并 P B设计 以及相 关 的一 些工程 实现 具有 实际意 义。 C
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电子 信 息 对 抗 技 术 ・ 2 卷 第 3 20 08年 9月 第 5期
蒋 连 浩 , 卫 东 , 道 鹏 高 杜 E G结 构 在 P B传 输 线 间 串 扰 抑 制 中 的 应 用 B C
6 9
中 图分 类 号 : N 1 T 87
图 1 串 扰 中干 扰 对 象 和 被 干 扰 对 象 , 中 A 为 其 B 为 干扰对 象 , D为被 干扰 对 象 , C 如果 驱 动 端为 A,
展 ,C P B传输 线 中信 号 的传 播 过 程 变 得越 来 越 复 杂 , 中 P B传输 线 间 的 串扰是 每个 电子工 程 师 其 C
文献标志码 : A
文 章 编 号 :6 4 2 0 2 0 )5 0 9— 4 1 7 —2 3 (0 8 0 —0 6 0
E G结 构在 P B传输线 间 串扰抑制 中的应用 B C
蒋连浩 , 高卫 东 , 道 鹏 杜
( 放 军 电子 工 程 学 院 , 肥 203 ) 解 合 307
v ld t d.Th aa a d c n l so ft i a e r s f lt ePCB d sg n t e eae r s. ai ae e d t n o cu in o h sp p ra e u eu o t h e in a d oh rr lt d wo k

减少串扰的方法

减少串扰的方法

减少串扰的方法
串扰是指在信号传输过程中,由于信号传输线路的接近或干扰等原因,导致信号混杂、干扰、失真甚至丢失的现象。

为了避免这种情况的发生,我们可以采取以下几个方法来减少串扰:
1.选择合适的传输线路:传输线路的材料、长度、粗细等都会影响信号的传输质量。

选择质量好、长度适当的传输线路可以降低信号的干扰和衰减。

2.隔离干扰源:将信号传输线路与干扰源隔离开来,减少干扰源对信号的干扰。

例如,将电源线路和信号线路分开布置,可以减少电源对信号的干扰。

3.加强屏蔽:在信号传输线路中加入屏蔽层可以减少外界干扰对信号的影响。

屏蔽材料可以是金属箔、导电布或导电漆等。

4.使用滤波器:滤波器可以滤除高频干扰信号,保留信号的主要部分。

5.加强接地:适当的接地可以减少信号线路中的干扰,提高信号的传输质量。

通过以上几个方法的应用,可以有效地减少串扰现象的发生,提高信号的传输质量,保证信号的可靠性和稳定性。

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减小PCB微带线间串扰方法分析

减小PCB微带线间串扰方法分析

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…ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
























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CAD & CAM… … …
到广 泛 的应用 。
带 线 问 串扰 所 采 用 结 构 的俯 视 图和 侧 视 图 。 假 设这 4条 微 带 以 及 接地 平 面 为零 厚度 完 纯 导 体 ,介 质 基 底 各 向 同 性 且 无 损 耗 。通 过 分 析 1 2 3 4端 、 、 、 口的 S 数 来确 定其 串扰 干 扰量 , 其 中 S . 参 为近 端 串 扰 ,S 为 远 端 串扰 。
1 F DTD 方 法 分 析
FT D D法 由Y e 1 6 年首次提 出,它直接从 e在 96
Mawe 旋度 方程 出发 ,在一 定体积 内和 时 间上 对连 x l l 续 电磁场 的数据 取样 。 由于 P ML的发 展 以及 F T D D 扩 展 到 能对 集总 参数 电路元 件进 行模 拟[1,使其 得 34 1 1
Ab ta t Tor d ea dc n r l h r st l ewe nc u ld mir ti n s g adta e r s re o src e uc n o to eco sak b t e o p e c orpl e t i u r c swe ei etd i t r n nw
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减 小 P 带 线 间 串扰 方 法分 析 B微 C
方 志 坚 姜 育峰 王 力
707 1 0 1) ( 西安 电子科 技 大学机 电 工程 学 院 , 陕西 西 安
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结果表明 , 加入保护带 能有效地抑制线间串扰 , 保护带参数 ( 接地柱间距 、 半径 ) 的变化对串扰抑制有明显影 响。研究对工程 中正确设 置保护带 以降低 串扰提供了必要的参考。
关键词 : 兼容 ; 电磁 串扰 ; 输 线 理 论 ; 护 带 传 保
中 图分 类 号 :M12 T 5 文 献 标 识 码 : B

a e mo l rva hoes cinsae u e o smu ae te g a d ta e.Ther s t h w h f c ie e so r sak ne dei f i l e t ngo o r s d t i l t h u r rc e ulss o t e ef tv n s fcost l e
An l ss o o s a k Re c i n i a m iso n s o a y i f Cr s t l du to n Tr ns s i n Li e n PCBs
D ig—h iD N u , U h n— i g U Tn u, I G Jn G O C e j n a
P B电路 设 计 中不 容 回避 , 经 成 为 电磁 兼 容 的焦 点 问 题 之 C 已

杂 , 论 分 析 比较 困难 。本 文 利 用 网 络 级 联 的方 法 来 分 析 加 理
有保 护带 的传 输线 。该 方法 将加保 护带 传输 线等效 为一- 系
列 端 口子 网络 级联 , 子 网络 由传 输 线 部 分 和接 地 柱 部 分 组 各
l e , e lie i hls hc eecnet ymi otp ntet f i hls n rud d(u r ae i s m t ldv o i w r once b c siso po v o dgon e gadt c ) n a fl a ew h d r r h o a e a r
we e i s r d bewe n t r n miso i e r n et t e heta s s in l s,t e ci utc n e ta r a h f rta m i in l e s ci n n mpe — e n h r i o c p pp o c o rns s o i e to s a d i c s n d
ABS TRACT : r s tl so e o e i o a tE r b e n P Bs o r d c e c o sak b t e n ta s s in C o s k i n f h a t mp r n MC p o l mso C .T e u e t r s tl ew e r n mis t h o
摘要 : 研究数字电子技术设备 中, 串扰是印刷电路板( C ) 电磁兼容的重要 内容之一。为了抑制 P B传输线 间串扰 , P B上 C 提高
系 统 信 号 准 确性 , 除 噪音 , 常 在 传 输 线 间 插 入 一 列 用 金 属 填充 的 、 端 用 微 带 连 接 的接 地 柱 线 ( 称 保 护 带 ) 由于 加 有 消 通 顶 简 。 保 护 带 的 传 输线 系 统结 构 复杂 , 论 分 析 比较 困 难 , 用 网 络 级 联 的方 法 对 加 有 保 护 带 的 传 输 线 建 模 进 行 分 析 。计 算 分 析 f c f adt c ntecos l upes nwt aa e r h l saig rd— upes n h s nf ate et o g r aeo rst ksp rsi i prm t s( o pc , a i i e gi l f s u r h a o h e e n U )cag g h td rv e eesni f e c r et gu adt c nod rolw rc st ki e S hni .T es ypoi s h set lee n ef tn pg r aei re t o e r s l t n u d t ar r o s i u r o a nh e g er gpo c. n i e n r et n i j
第2卷 第9 7 期
文 章 编 号 :0 6— 3 8 2 1 ) 9— 33—0 10 9 4 ( 00 0 0 2 5



仿

20 月 0 年9 1
P B传 输 线 间 串扰 抑 制 方 法 分 析 C
杜 廷辉 , 丁 君 , 陈江 郭
( 西北工业大学 电子信息学院 , 陕西 西安 70 2 ) 1 19
( col f l t ncadIf m t nE gnei , ot et n Sho o Ee r i n n r ai nier g N r w s r co o o n h e
P l e h i l n es y X ’ nS a x 7 0 7 ,C ia o t n a U i ri , i a h n i 1 0 2 hn ) yc c v t
K EYW O RDS : C ; o sak; a m iso i he r Gu r r c EM Cr s tl Trns s in l ne t o y; a d ta e
1 引 言
在数字电子技术领 域 , 随着 电子设 备 的高频 、 高速 及小 型化 , 高密度印刷 电路板 的设计 已成 必须 。在 印刷 电路板 的 高密度设 计过程中 ,C P B传输线之 间的串扰直接导致 了系统 信号完整性 和 电磁兼 容 等问 题。因此 , 传输 线 问的 串扰 在
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