信号完整性（SI）电源完整性（PI）学习笔记（十九）传输线的串扰（三）

传输线的串扰（三）

1.近端串扰：近端噪声电压与流过近端端接电阻器的净耦合电流有关，有如下4个特征：
（1）如果耦合长度大于饱和长度，则噪声电压将达到一个稳定值；
（2）如果耦合长度比饱和长度短，则电压峰值将小于NEXT；
（3）近端噪声持续的总时间长度是2*Td，若耦合区域的时延为1ns，则近端噪声将持续2ns。
（4）近端噪声是由信号的上升边引起的。

2.当两条传输线靠近时，互容和互感将增加，从而NEXT也将增加。

3.对于5mil宽的微带线和带状线为了使近端噪声小于2%，最小线间距应约为10mil，这是有关可容许噪声的有效经验法则信号路径之间的边间距应至少为线宽的两倍。

4.远端串扰：远端噪声电压与流经远端端接电阻器的净耦合电流有关。
四个特征：（1）从信号进入算起，一直要经过Td时延之后才会出现噪声。噪声在静态线上的传播速度与信号的速度相同。
（2）远端噪声以脉冲形式出现，它是信号边沿的微分。
（3）远端噪声的峰值与耦合长度成比例，耦合长度增加，噪声峰值也将增加。
（4）FEXT系数是对远端噪声峰值电压（Vf）与信号电压Va比值的直接测度：

5.Kf项即为远端耦合系数，只与传输线的本征参数有关，与耦合区域的长度和信号上升边无关。

6.如果所有导线周围的介质材料是同质的，而且是均匀分布的，如两条耦合的完全嵌入式微带线或两条耦合带状线，则相对容性耦合完全相同，在这种结构中就不会出现远端串扰。

7.当减小耦合电容时，远端耦合噪声却增加了。

8.若FR4中两条50Ω微带线之间的距离是可以制造的最小间距，即线间距等于线宽，则远端串扰噪声为-4%*Td/RT，这是一个很好的经验法则。

9.（1）如果耦合线长度增加，或者上升边减小，那么远端噪声电压都会增加
（2）随着上升边缩短，远端噪声将增加。在使用最小线距布线规则的电路板上，若上升边为1ns或者更小，则6in耦合导线上的远端噪声很容易超过噪声预算。

10.减小远端噪声的四个原则：
（1）增加信号路径之间的间距。
（2）减小耦合长度。
（3）在表面层导线的上方加介质材料。
（4）将敏感线布成带状线。

11.对于微带线而言，远端串扰噪声是最主要的噪声。

12.串扰的仿真：
二维场求解器可以算出Kb和NEXT，也可以计算出Kf并且根据耦合长度的时延Td和上升边。可以得到FEXT。

13.有一类仿真器，采用理想的分布式耦合传输线模型去构建耦合传输线，理想的分布式耦合传输线，常常称为理想差分对。

14.分别仿真有一条攻击线耦合到受害线上的情况，和一条受害线和两边各5条攻击线的情况，显然每条攻击线产生的噪声相等，而且这些噪声在受害线上是叠加的。

15.总线上最差情况考虑，对大多数系统级仿真而言，在串扰分析中只包括受害线两边相邻线产生的噪声就已经够了，这些噪声为紧耦合线中串扰的95%。

16.当使用最具挑战性的设计规则时（即线间距等于线宽），总线中某条受害线上95%以上的噪声是由受害线紧邻的两条攻击线耦合产生的，若使用保守的设计规则，即线间距等于线宽的两倍，则几乎所有噪声都是由受害线两边紧邻的攻击线耦合而产生的。