作者:陈德恒
场与路都是助我们理解问题,解决问题的手段。能用路解决的问题,坚决不用到场。
——Mr．S
虽然说串扰是电磁场的耦合,但是使用电容与电感就可以理解他。
我们都知道两个导体会构成一个电容,当电容两端的电压发生变化时,会有电流从电容中流过:
这个电容耦合不止发生在我们的信号线与信号线之间,同时也发生在信号线与回流平面之间。让我们来看一下下面拓扑的电容矩阵:
可以看到,信号路径与回流路径之间的互容远远大于不同信号路径之间的互容。我们知道,电容越大阻抗越低,而信号会选择低阻抗的路径回流。所以更多的能量耦合到了回流路径上,是的,这句话的意思是,信号的回流与信号的串扰是同样的道理,只不过能量在回流路径上我们叫它回流并且去保护它,在其他信号上时我们叫他串扰,需要去避免它。当回流路径阻抗很高时,信号可以通过附近的其他信号进行回流,这时串扰就非常非常高了。
除了以上的容性耦合之外,同样有着感性耦合:
耦合的程度同样可以用一张互感矩阵表示。如你所想,他的趋势与互容矩阵无二:
在这里,我们只需要将其理解为一个个变压器。回流路径电感较大,匝数较多,而其他信号的电感较小匝数较少。所以更多的能量耦合到回流路径上了。感性耦合会比较难理解,需要想清楚电感的定义L=N/I。
好了,耦合途径我们都搞清楚了,不过是传输线之间的互容与互感而已,这个互容互感其实也就是传输线之间的阻抗。减小互容与互感,加大传输线之间的阻抗,传输线之间的串扰也就随之减小了。
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