Сохранение целостности сигналов в печатных платах. Практические рекомендации
Е и магнитного H поля.
5. При наличии емкостных или индуктивных связей между соседними линиями передачи возможна взаимная передача энергии спектральных составляющих сигналов. В прямых линиях без изгибов значение индуктивности стремится к нулю, в результате индуктивные перекрестные наводки могут быть практически исключены. Емкостные наводки могут быть значительно ослаблены путем увеличения расстояния между линиями.
6. При одновременном наличии в линии передачи и емкостных, и индуктивных неоднородностей, возможно создание эквивалентных резонансных контуров с значительным выделением/поглощением энергии на частоте резонанса.
7. Основные причины потери целостности сигнала в линиях передачи печатной платы – это потери энергии в диэлектрике вместе с омическими потерями, потери энергии на излучение в результате отражений волны от неоднородностей с формированием резонансов, искажение энергетической структуры и формы сигнала из-за влияния перекрестных наводок и внешних помех, неправильная организация системы электропитания.
Типы линий передачи
В одной из следующих глав вы узнаете, что скорость распространения электромагнитной волны определяется типом диэлектрика и его основной характеристикой – диэлектрической проницаемостью. Через воздушную среду с диэлектрической проницаемостью близкой к единице при отсутствии магнитных полей волна проходит практически без преломления, как луч света через прозрачное стекло. В воздухе скорость распространения электромагнитной волны близка к скорости света. Также и в проводнике без оплетки волна распространялась бы со скоростью света, если бы не было излучения в свободное пространство.
Линии передачи разделяются на типы по конструкции.
Рис. 3 Типы линий передачи
(затемненные области – токопроводящие материалы линий передачи)
В дифференциальной линии передачи, частным случаем которой являются двухпроводная, твинаксиальная, полосковая и микрополосковая линии, энергия волны сосредоточена между симметрично расположенными проводниками, один из которых принято называть проводом положительной полярности, а другой – проводом отрицательной полярности. Может существовать и дополнительная экранирующая оболочка, улучшающая помехоустойчивость. Важно отметить, что скорость распространения волны в дифференциальной линии передачи в большей степени определяется диэлектрической проницаемостью среды, расположенной между ее проводниками. Это справедливо для двухпроводной, твинаксиальной и полосковой дифференциальной линии передачи. В микрополосковой дифференциальной линии передачи, как видно из рисунка, с одной стороны (внизу) от проводников расположен слой диэлектрика печатной платы, в то время как с другой стороны (вверху) находится воздушная среда. Коэффициенты диэлектрической проницаемости