串扰的耦合长度与串扰的关系

一、 名词解释

串扰:简单理解为两条或者多条信号线产生的耦合现象

攻击传输线(侵略线):对其他线产生影响的线

受害传输线:被影响的线

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串扰产生的原因,简单来说就是当线与线之间平行布线时,两线之间会产生一个寄生电容C,通过这个寄生电容,形成一个回路,进而对另一条回路产生影响。如下图

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二、 仿真案列

注:实际过程中,由于多种因素的共同影响,模拟串扰的影响将十分困难,本次仿真仅在单一的激励源影响下,两条传输线之间的影响作用。

仿真一、单次触发,耦合线长、线宽、线间距固定的情况

如下图为本次搭建的仿真原理图,主要模拟两条线宽均为6mil,间距为10mil,耦合长度为4000mil,受害线经过4000mil前后的信号变化情况。

其中vf为近端干扰,vn为远端干扰
在这里插入图片描述
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由上图可知,在单次激励源过程中,在信号传递过程中,近端干扰首先会受到干扰,并且持续时间比较长,可以达到传输线的两倍,远端串扰需要经过一段延时之后,才会受到干扰。

仿真二、耦合线长对干扰结果的影响

如下图为利用ADS参数扫描功能,查看在不同耦合线长条件下(耦合线长起始为500mil,总长为6000mil,每次递增500mil,共12次),对仿真结果的影响。

其中vf为近端干扰,vn为远端干扰

在这里插入图片描述
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由上图可知,上半部分蓝色曲线为近端串扰波形,下半部分红色曲线为远端串扰波形。很明显,从第二次扫描开始,近端串扰的幅值不在增加,而远端串扰的幅度一直随着长度的增加而增加。

近端串扰的大小,并不是随着耦合长度的增加而增加,说明耦合长度存在一个变化临界点,称为饱和长度值,即在饱和长度值之前,近端串扰随耦合长度增加而增加,在耦合长度之后,近端串扰的幅值不在变化。

三、结论

综上所述,在信号源、层叠结构,传输线宽、线间距等参数都确定之后,串扰会随着耦合长度的增加而增加,当达到耦合长度之后,近端串扰将不在增加,但是远端串扰依然持续增加!所以实际设计过程中,传输线耦合的长度不能过长,尽量将长度控制在饱和长度以内!

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