差分信号回流路径的全波电磁场解析
由于差分信号分为奇模方式和耦模方式,对于差分信号我们要关心的S 参数还有SDD …… DIFFERENTIAL-TO-DIFFERENTIAL PARAMETERSSCC …… COMMON-TO-COMMON PARAMETERS在奇模和耦模的形式下S 参数的比较。由于插入损耗大那么回波损耗就小。为了使问题简单话,在此之比较SDD21 和SCC21,即只比较奇模和偶模的插入损耗。在这将完整参考平面与参考平面GND1 开槽两种情况进行SDD21 和SCC21 的S 参数曲线进行比较。如图11 所示:

图11 完整参考平面与参考平面GND1 开槽-奇模和耦模的S 参数比较图
如图11 所示,开槽对奇模影响很小,对耦模影响很大。在奇模情况下的两个导体之间存在一个虚拟的地。当奇模信号的回路不理想时,这个虚拟的地就可以给信号提供一定 的参考,继而可以降低因为非理想回路而造成的对信号质量的影响。而耦模分量没有虚拟的地参考回路,在跨越开槽区域时需绕路而行,增加了耦模分量的回流路径 从而造成耦模分量信号质量的劣化。
然后进行铜箔参考平面的场定义。
铜箔GND1 参考平面GND1 Polt fields 为Mag_E,结果如图12 所示:

图12 GND1 平面开槽情况下GND1 的电场分布图
铜箔GND2 参考平面 Polt fields 为Mag_E,结果如图13 所示:

图13 GND1 平面开槽情况下GND2 的电场分布图
将图6、图7和图12、13比较,在GND1开槽后,平面GND1和平面GND2的电场能量分布均有较大的差别。电场能量不再完全集中在信号下方而是在整个平面上高低不同的电场能量都,但是在信号正下方电场能量要比整个平面其它区域要强。
5、继承以上条件,将开槽改为在参考平面GND2上,参考平面GND1保持完整,其三维几何图形如图11:

图14 参考GND2 平面开槽的三维几何图形
进行分析计算。结果如下为:

图15 S 参数
如图8 可以查出:T1 的S11 为0.33514,S21 为0.90913;T2 的S11 为0.048959,S21 为0.90467.
与图相比T1 的S11 为0.36357,S21 为0.79713;T2 的S11 为0.382,S21 为0.78853.GND2开槽比GND1 开槽对信号质量影响要小。由于GND2 与SIG 的介质较厚,相对的电场能量更多的集中在GND1.

图16 参考平面GND2 开槽——S 参数曲线图
对图10 和图16 进行插入损耗的S 参数和回波损耗的S 参数比较如图17.

图17 参考平面GND1 开槽与参考平面GND2 开槽S 参数比较图
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