差分信號回流路徑的全波電磁場(chǎng)解析

如圖17 所示：由于GND2 與SIG 的介質(zhì)較厚，相對的電場(chǎng)能量更多的集中在GND1,所以在GND2 開(kāi)槽對信號的質(zhì)量影響要比在GND1 開(kāi)槽小的多。

在奇模和耦模的形式下S 參數的比較。信號回路的電場(chǎng)能量主要集中在臨近的參考平面上。在此之比較SDD21 和SCC21,即只比較奇模和偶模的插入損耗。在這將開(kāi)槽平面GND1與開(kāi)槽平面GND2 進(jìn)行SDD21和SCC21 的S 參數曲線(xiàn)進(jìn)行比較。如圖18 所示：

圖18 開(kāi)槽平面GND1 與開(kāi)槽平面GND2 奇模和耦模的S 參數比較圖

如圖18所示：開(kāi)槽對奇模影響小，對耦模影響大;對鄰近的參考平面開(kāi)槽對信號質(zhì)量的影響要比相對遠的的參考平面開(kāi)槽要小。

然后進(jìn)行銅箔參考平面的場(chǎng)定義。

銅箔參考平面GND1 Polt fields 為Mag_E,結果如圖19 所示：

圖19 GND2 平面開(kāi)槽情況下GND1 的電場(chǎng)分布圖

銅箔參考平面GND2 Polt fields 為Mag_E,結果如圖20所示：

圖20 參考平面GND2 開(kāi)槽情況下GND2 的電場(chǎng)分布圖

將圖6、圖7和圖19、20比較，在GND2開(kāi)槽后，平面GND1和平面GND2的電場(chǎng)能量分布均有較大的差別。電場(chǎng)能量不再完全集中在信號下方而 是在整個(gè)平面上高低不同的電場(chǎng)能量都，但是GND1參考平面的電場(chǎng)分布變化較小，電場(chǎng)能量分布還是主要集中了信號的正下方。相比較而言GND2參考平面的 電場(chǎng)能量分布變化較大。當信號線(xiàn)返回與回流路徑平面間的距離大于等于兩信號線(xiàn)邊緣距離時(shí)，回流路徑平面內的電場(chǎng)能量相互重疊，回流路徑平面的存在對信號 線(xiàn)。此時(shí)，對于差分信號來(lái)說(shuō)，主要以GND1做為回流路徑。

6、繼承以上條件，在參考平面GND1和GND2均開(kāi)槽的三維幾何圖形如圖21.

圖21 參考平面GND1 和參考平面GND2 均開(kāi)槽的三維幾何圖形

進(jìn)行分析計算。結果如下圖22、23:

圖22 參考平面GND1 和GND2 均開(kāi)槽--S 參數曲線(xiàn)圖

圖23 S 參數

如圖22可以查出：T1 的S11 為0.53287,S21 為0.6064;T2 的S11 為0.59312,S21 為0.56752.

S11>-3dB,S21>-20dB.在這種情況下信號質(zhì)量嚴重劣化，根本不能保證信號的正常傳輸。

對圖10、圖16 和圖23進(jìn)行參考平面GND1 開(kāi)槽、參考平面GND2 開(kāi)槽與參考平面GND1和GND2 均開(kāi)槽插入損耗的S 參數比較圖，如圖24:

圖24 三種參考平面開(kāi)槽情況的S 參數比較圖