高速PCB板傳輸線信號完整性分析.pdf

1、印制電路板（PCB）作為傳輸高速信號的載體，在通信、計算機、航空等領(lǐng)域扮演著非常重要的角色。隨著信息技術(shù)的進步，PCB板自身面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一方面，隨著PCB板體積的減小和集成度的增加，布線變得密集；另一方面，PCB板上傳輸?shù)男盘柹仙刈兌?、信號速率加大。以上兩個方面將導(dǎo)致反射、串?dāng)_、輻射等信號完整性問題。信號完整性問題會使數(shù)字電路誤觸發(fā)、輸出信號波形畸變和系統(tǒng)不穩(wěn)定等，在很大程度上影響產(chǎn)品的性能。因此，在設(shè)計之初需要對傳輸線進行信號

2、完整性分析，盡可能將出現(xiàn)的問題放在設(shè)計階段解決，從而縮短生成周期并完善PCB板性能，最終提高產(chǎn)品經(jīng)濟效益。
　　首先，本文對高速PCB板上的兩種典型布線（即單端線和差分線）進行了信號完整性分析。由于散射參數(shù)可以用來評估信號完整性的反射、串?dāng)_等問題，故圍繞散射參數(shù)，從理論上分析兩彎曲耦合微帶線和差分線間的散射參數(shù)。具體來說：對彎曲耦合微帶線，采用分段分析方法，將其分為平行部分和彎曲部分。對于平行部分，使用奇偶模分析法；對于彎曲部分，

3、使用?電路建模。對于差分線間的串?dāng)_，應(yīng)用多導(dǎo)體傳輸線理論中的鏈路參數(shù)矩陣來描述輸入和輸出端電壓和電流的關(guān)系，然后將鏈路參數(shù)矩陣轉(zhuǎn)化成混合模散射參數(shù)矩陣。最后，結(jié)合具體PCB板，應(yīng)用理論推導(dǎo)和電磁軟件仿真，對比結(jié)果驗證了理論分析的有效性。
　　接著，本文結(jié)合16層PCB板，進行一系列信號完整性仿真分析。首先對16層PCB板進行完整性檢查，得到串?dāng)_超過規(guī)定閾值的問題網(wǎng)絡(luò)。對這些網(wǎng)絡(luò)進行串?dāng)_仿真和電磁干擾（EMI）測量，并將測量結(jié)果與國