单端接地屏蔽电缆低频耦合干扰分析与仿真

为分析线路单端接地时的信号低频干扰问题,基于有限元软件Ansys分析了屏蔽层周围空间的电磁场分布,以及地表电位对芯线串扰电压的影响,通过仿真求得了多导体系统的耦合电容,建立了低频信号下传输线的电路模型。分析了屏蔽层电位、屏蔽层与两芯线耦合电容的差值、信号源输出阻抗对芯线串扰电压的影响,给出了线缆串扰电压的计算公式,并对比了一起轻型轨道衡工频干扰事故的实测数据,验证了理论的正确性。     

机载线缆间的串扰耦合分析

串扰是机载设备间互联线缆干扰耦合的重要因素。以混合模S参数为基础,建立单线-双绞线模型以模拟机载设备之间的动力线缆对信号线产生的串扰耦合。在此模型基础上提出串扰耦合测试方案,搭建串扰耦合测试系统,并根据测试获得的耦合系数评估单线-双绞线线间串扰耦合强弱。通过测试比较,对影响因素进行分析,结果表明,距地高度对线间串扰影响不大,线间距对线间串扰耦合影响显著,因此在条件允许下尽可能增加设备间互联线缆的间距可有效抑制串扰耦合。     

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。     

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。     

高密度封装中互连结构差分串扰建模与分析

针对传统模型存在较大分析误差的问题,提出高密度封装中互连结构差分串扰建模与分析.在对互连结构差分传输线耦合关系分析的基础上,建立了四线差分结构串扰模型.运用该模型对互连结构差分串扰中的电阻、电容以及电感进行等效分析,解决高密度封装中互连结构差分串扰问题.经试验证明,此次建立模型平均误差为0.042,满足抑制高密度封装中...     

互连线串扰耦合噪声的ABCD矩阵模型

高频互连线间的相互耦合和相互感应是产生串扰的一个重要因素。已有文献利用二端口网络ABCD矩阵从理论上求出了耦合互连线阶跃响应,但该方法对互感描述不准确,导致计算复杂,且对串扰耦合噪声的估计不够准确。该文根据互感的基本定义,修改了原模型中互感的表示方法,提出了一个新的ABCD矩阵级联模型,对LTCC工艺互连线的串扰耦合噪声进行分析,并将得到的ABCD模型分析结果与ADS软件的仿真结果对比,验证了改进的ABCD模型的准确性。     

非均匀传输线间的串扰研究

应用时域有限差分法对非均匀传输线间的串扰耦合进行分析。基于细线散射的时域有限差分法分析非均匀结构时,采用阶梯式均匀传输线模型,对非均匀传输线进行分段逼近。针对不等长、线径变化、非平行线和交叉线4种情况分析其参数变化对串扰的影响。研究表明：不等长电缆超出部分长度对串扰耦合幅度影响较小,对谐振频率影响较大;电缆线径的变化对其串扰耦合影响较小;非平行线和交叉线的角度对电缆间串扰的影响较大。     

一种线缆护套的屏蔽效能测试方法

设计了一种基于串扰理论的线缆护套屏蔽效能的测试方法,根据测试结果分析了屏蔽护套不同接地方式对线缆间感性耦合、容性耦合的影响,试验结果可为在实际工程中抑制线缆串扰提供依据。     

超深亚微米高速互连的信号串扰研究

探讨了超深亚微米设计中的高速互连线串扰产生机制,提出了一种描述高速互连串扰的电容、电感耦合模型,通过频域变换方法对模型的有效性进行了理论分析。针对0.18μm工艺条件提出了该模型的测试结构,进行了流片和测量。实测结果表明,该模型能够较好地表征超深亚微米电路的高速互连串扰效应,能够定量计算片上互连线间的耦合串扰,给出不同工艺的互连线长度的优化值。     

高速数字系统的串扰问题分析

在高速数字电路设计中,信号完整性问题越来越突出,已经成为高速电路设计工程师不可避免的问题.串扰问题是信号完整性问题中的重要内容.分析串扰产生的机理,讨论各种影响串扰的因素,建立了两线串扰模型并采用Mentor Graphic公司的信号完整性分析软件Hyperlynx进行了仿真实验.仿真结果表明:耦合长度、线距、信号的上升时间以及介质层对两线之间的串扰都有直接影响,在仿真研究的基础上针对以上因素的影响提出减小串扰的有效措施.     

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。     

Altered phase velocity lines for low crosstalk microstrip interconnection of high-speed digital circuits: design and experimental validation

Altered phase velocity lines are a novel kind of parallel microstrip lines for high-speed interconnection of digital circuits, on which the crosstalk is reduced by the different phase velocities of propagation on the adjacent lines. In this paper, a design method is proposed to optimize the geometry sizes of the altered phase velocity lines. The measured results of a prototype altered phase velocity pair designed by the proposed method are presented to validate the design method. And the effects of the process variation are simulated to analyze the robustness of the prototype in fabrication. The altered phase velocity lines outperform the symmetric parallel microstrip lines in terms of the lower far-end crosstalk (FrdCtk) and the lower dielectric loss. This technique reduces the FrdCtk in the pair of the microstrip transmission lines and does not significantly improve the near-end crosstalk. The prototype works at the speed of 2 Gbps for low crosstalk digital signal transmission, while it can transmit the high-speed clock signal at 10.5 GHz, so the altered phase velocity lines are a useful supplementary to the existing low crosstalk interconnection concepts in the scenario that the parallel microstrips have to be placed closely on printed circuit board.     

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。     

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。     

并行传输线共模泄漏的等效场-线耦合数值模型

针对并行传输线间感性和容性耦合计算问题,该文提出并行传输线等效场-线耦合亚网格时域有限差分(FDTD)数值模型,模型更适合非均匀介质等复杂情形的耦合串扰求解,且具有更为简洁的数值计算形式。利用该等效场-线耦合数值模型,对并行传输线间共模电磁信息泄漏进行模拟仿真和实验测试,时域模拟和频域实验结果均表明,该模型可以有效刻画并行传输线共模电磁信息泄漏发射特性。     

微米级平行互连线的测试结构设计

研究分析无串扰传输理想模型的条件,根据高速高密度电路板中微米级、亚毫米级互连线电磁串扰特性研究需要,首次提出微米级平行互连线的测试结构设计。经射频电路理论分析推导了测试结构对系统串扰没有影响。构建了有、无测试结构的微米级平行互连线物理模型,仿真分析后,加工制作有测试结构的微米级平行互连线电路板。研究结果表明,当数字基带信号传输频率在0~3 GHz 范围时,无测试结构仿真电路模型、有测试结构仿真电路模型、有测试结构的实验电路板,三者串扰特性吻合;微米级平行互连线的测试结构设计合理,具有工程参 考价值。     

平行传输线间串扰的仿真及分析

在高速电路设计中,信号完整性问题越来越突出,已经成为高速电路设计师不可避免的问题。该文重点研究了平行传输线间的串扰问题,通过信号完整性分析软件Hyperlynx建立了三线串扰模型并进行仿真分析,最后提出高速PCB设计中减小串扰噪声的策略。     

Analytical and Experimental Study on Suppression of Electromagnetic Interference on High Speed Printed Circuit Board for Wireless Communication Systems

In this paper, a novel routing topology is proposed to reduce crosstalk between parallel links used for high data rate application. Generally, microstrip lines are used in high frequency RF printed circuit boards for propagating high speed signals in wireless communication. Since RF front end modules in wireless system supports a wide ultra wide band frequency range from 700 MHz to 12 GHz, package density parasitic effects have been a major issue which degrades system performance. The close proximity of signal transmission lines with a high packing density results signal integrity problems such as crosstalk and timing jitter. A modified coupled microstrip line is proposed to reduce crosstalk by means of increasing capacitive coupling ratio. Our proposed structure reduced far end crosstalk by 4 dB and near end crosstalk by 4 dB than existing structures. The proposed microstrip line increased the maximum data rate from 1 to 3.3 Gb/s and reduced timing jitter by 51 ps at 3.3 Gb/s.     

Symbolic solution of the multiconductor transmission-line equationsfor lines containing shielded wires

The multiconductor transmission line equations that characterize crosstalk in a multiconductor transmission line containing a shielded wire are solved in symbolic form, that is, the resulting crosstalk voltages are determined in terms of symbols rather than numerical values. The resulting solutions show the frequency range for which the widely used, low-frequency, inductive-capacitive coupling model is a valid representation. The solution shows that the inductive-capacitive coupling model is an adequate characterization of crosstalk for lines that are electrically short and whose termination impedances do not differ substantially from the characteristic impedances of the lines that are involved. For lines whose termination impedances differ drastically from the line characteristic impedances, the inductive-capacitive coupling model is valid only for frequencies where the line is extremely short, electrically. For higher frequencies of excitation, the model may give predictions that are substantially below the true crosstalk even for frequencies where the line is electrically short