GND2开槽对信号质量影响分析——全波电磁场解析

本文是关于模拟技术中差分信号回流路径的全波电磁场解析的第二部分，探讨了在不同参考平面上开槽对信号质量的影响。通过对比分析，指出GND2开槽对信号质量的影响小于GND1。 在模拟电子技术中，差分信号回流路径的设计至关重要，因为它直接影响到信号的完整性、噪声抑制和信号质量。在本篇讨论中，作者分析了在两个参考平面GND1和GND2上开槽对差分信号的影响。首先，保持GND1完整，仅在GND2上开槽，这样改变后的三维几何图形被描绘出来，并进行了相应的电磁场计算。 分析结果显示，当开槽在GND2时，与GND1开槽的情况相比，S参数有显著差异。例如，T1的S11从0.36357减小到0.33514，S21从0.79713增大到0.90913，而T2的S11从0.382减小到0.048959，S21从0.78853增大到0.90467。这些变化表明GND2上的开槽对信号质量的负面影响较小。这可能是因为GND2与信号线SIG之间的介质更厚，导致更多的电场能量集中于GND1，从而减少了开槽对信号传播的干扰。 为了进一步理解这种影响，文章提供了S参数的曲线图，如图16所示，展示了GND1和GND2开槽的S参数比较。图17显示，由于GND2与SIG之间的介质特性，GND2开槽引起的插入损耗和回波损耗都相对较小，从而证明了GND2是更好的选择。 此外，文章还比较了奇模和耦模下的S参数，如图18所示。奇模和耦模分别代表信号沿着差分对的单边和两边传播，结果显示，开槽对耦模的影响大于奇模，且对邻近参考平面的影响大于较远的平面。这意味着在设计时需要特别关注耦合模式下的信号完整性，尤其是在决定在哪一层参考平面上开槽。 最后，文章提到了铜箔参考平面的电磁场分布，如图19所示，它揭示了电场强度在GND1平面上的分布情况，这对于理解信号在不同材料和结构中的传播行为提供了直观的视觉帮助。 这个研究深入探讨了模拟电路设计中差分信号回流路径的电磁场特性，强调了正确选择参考平面开槽位置对于优化信号质量和减少电磁干扰的重要性。对于从事模拟电路设计的工程师而言，这些分析提供了宝贵的指导。