PCB部落格 - 高速PCB板的反射層和磁通量

低速時 PCB電路板 其中，網絡概念廣泛用於高速電路板, “地面”也很流行, 而“地面”本身就是一個網絡. 在低速電路中, 你不需要考慮訊號的返回路徑的原因是所有電流都會被合併到“地”的無限容器中, 同時, “地”是一個等勢體, 所以你不關心其中的電流. 這是錯誤的觀點. 在高頻下, 需要降低訊號路徑和返回路徑的回路電感. 然後, 返回電流接近訊號電流. 只要附近導線允許, 返回路徑將盡可能靠近訊號路徑分佈. 如果周圍沒有導體提供返回路徑, 然後自由空間成為返回路徑, 這會造成EMC問題.

平行雙導體傳輸線的兩個導體之一是訊號路徑，另一個是返回路徑，兩者之間沒有嚴格的區別； 同軸電纜的內導體是訊號路徑，外導體是返回路徑； 共面帶狀線一個導體是訊號路徑，另一個是返回路徑； 共面波導的中間導體是訊號路徑，兩側的金屬平面是返回路徑； 微帶線和帶狀線的窄導體是訊號路徑，導體附近的金屬平面是返回路徑。 讀者可以體驗到“在同軸電纜的外導體中開一個槽”對高速訊號傳輸的影響。 囙此，在設計高速電路的過程中，應摒弃“接地”的概念，並將返回路徑視為訊號路徑。

平行雙導體和同軸電纜不能用於高速PCB。 在設計低速電路時，“接地”操作通常在接線完成後進行。 “覆蓋地面”形成的傳輸線是共面波導。 如第3章所述，當兩條記錄道靠近時會發生串擾，即一條記錄道A使用另一條記錄道B作為返回路徑，形成共面帶狀線，這是不希望看到的，因為記錄道B不是故意設計為返回路徑的。 避免這種串擾的基本措施是使用盡可能靠近軌跡的“大金屬平面”。 與另一條窄軌跡B相比，這種“大金屬平面”是更好的返回路徑，在PCB上形成微帶和帶狀線。 這個“大金屬平面”是鏡像層，也稱為“基準面”，通常分配給PCB上的電源和接地。

可靠的返回路徑應平行並靠近訊號路徑. 只有這樣, 訊號路徑和返回路徑產生的磁力線將相互抵消, 因為這兩個方向是相反的, 這是磁通量的原理. 回路產生的磁通量也相對較小. 它對周圍環境產生的輻射更少. 其他周圍訊號線上的串擾也更少. 糟糕的設計是返回路徑中斷的設計, or even not providing a return path for the signal path at all; and a simple design is the use of a reference plane (mirror layer) as mentioned above. 當然，還有其他一些方法可以實現通量, such as:
1) Ensure that the multilayer board has the correct stack-up settings and impedance control;
2) For multi-layer boards, 在接地層或接地網附近排列高速軌跡, and configure ground traces or grounding for single and double panels;
3) Capture the magnetic flux generated inside the component package into the 0V reference system to reduce the internal radiation of the component;
4) Reduce the noise voltage in the power distribution system (PDS);
5) If you can use low-speed devices, try not to use high-speed devices;
6) Select devices with lower RF driving voltage to reduce the RF current in the traces;
7) When there is an external I/O電纜連接, use the bypass capacitor correctly;

Use Data Line Filters and Common Mode Chokes in Selected Networks: Provide a grounded heat sink for components that radiate large amounts of common mode RF energy on PCB板.