你真的能消除远端串扰在PCB (FEXT) ?
有两种形式的相声:近端串扰(下)和远端串扰(FEXT)。前者是观察附近的受害者互连上司机,而后者是观察附近的一个受害者互连接收器。每一个有一个电感和电容的贡献,意义串扰的强度是由两个痕迹之间的互感和互容。
下一个无法抑制的明智选择介电材料或跟踪的几何;它总是发生,只能抑制与更大的间距,减少寄生、或某种屏蔽结构。
FEXT呢?如果你看的方程FEXT的力量,会有一个特殊的数学案例在斯卓普林FEXT是零。这是将观察到的东西在现实中吗?我们将在本文中分解。
串扰耦合系数
相声耦合系数可以通过计算电压和电流放在受害者跟踪由于互电容和两个痕迹之间的互感。串扰耦合系数用来计算这个电压和电流是由加法电压感应电容和电感贡献的受害者。最终的结果是得到一个系数,定义了影厅电压(V-NE)和远端电压(V-FE)信号电平的侵略者。
没有经历整个推导过程,FEXT和下一个耦合系数定义如下:
下一个和FEXT耦合系数。
“M”下标表示“共同”,这意味着互电容、互感。“L”下标表示“线”,即线的固有电容和电感。当这些未来和FEXT更大,串扰信号的强度也大。在高速PCB设计设计师的目标是尽可能地抑制串扰和理想的消除它。
注意,对于未来,表达假设之间的平行长度等于或超过velocity-rise时间痕迹的产品。如果该比率小于1,那么未来将减少的一个因素:
下一个比例因子。
FEXT,我们有一个电感和电容的贡献之间的区别在右边的表达式。这意味着有可能消除FEXT如果满足以下关系侵略者和受害者之间输电线路:
如果FEXT相对电感和电容的贡献是相等的,然后他们相互抵消,FEXT = 0。
现在是一个公平的问题:什么是需要工程师两个输电线路,这样他们FEXT耦合系数等于0 ?这取决于我们看微带或带状线,以及我们是否有共面路由作为董事会可能使用更厚的介电层。
在斯卓普林FEXT
FEXT取消可能出现的特殊情况带状线。特别是,我们可以满足上述关系如果满足下列条件:
- 侵略者和受害者输电线路的阻抗相等
- 上述材料的介电性能和带状线以下是线性的,各向同性,均匀
# 1只满足的情况下,复合材料上方和下方图层包含斯卓普林Dk值完全相同。这并不总是发生;PCB分层盘旋飞行可能使用交替core-prepreg层对没有相同的Dk值,所以总会有一些FEXT。
# 2是惟一真正在低频率,这意味着当上升时间足够缓慢,相关带宽不跨越到GHz范围。如果这个条件和# 1是满意,然后FEXT可以被消除。这并不总是发生在现实;而不是减少FEXT应该发生的最好方法是空间的痕迹,让他们更接近他们的参考面。
在微带FEXT
如果我们只看一对微带,它应该清楚周围环境电磁的痕迹永远不会均匀的存在,所以总是会有一些相声。两个微带并行运行,你不能有FEXT = 0,除非的Dk值介电和焊接掩模等于1。
但是使用更复杂的路由和输电线路的设计?事实证明,已经有一些研究使用的微带传输线产生相消干涉之间的电容和电感对相声的贡献。一个例子讨论了英特尔和两个引用看着这个问题如下所示。
用于FEXT抑制的输电线路。
细节的设计这些结构中可以找到以下引用:
- Kunze,理查德·K。案楚,z,圣k . Chhay毛罗·赖,朱实证。“相声缓解和阻抗管理使用选项卡行。”英特尔白皮书(2015)。
- 李,美国K。k·李,h . j .公园和j.y. Sim卡。“FEXT-eliminated stub-alternated微带线multi-gigabit /第二并行链接。”电子信件44,没有。4 (2008):272 - 273。
这种结构的基本思想是,存根在每一行人为增加两行之间的互电容没有大大增加他们的互感。通过这种方式,相对电容和电感耦合分数接近在一起,和他们的区别变得接近0。这里的重要因素是工程师这些存根的大小,这样他们不会造成过度的S11沿着这些线路的阻抗不连续的潜力。只要存根相比不太宽的距离,数字信号在其上升时间,然后他们将不会创建S11过度。
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