高速電路PCB返回電流的分布

為了保證高速信號的伯效傳輸，最合理的措施就是為每一個信號路徑提供至少一個參考平面作為其返回路徑，這就形成了微帶傳輸線和帶狀線傳輸線結(jié)構(gòu)。那么返回電流是怎樣在參考平面上分布的昵？解決這個間題需要電磁場理論。

根據(jù)電磁場理論，高頻電流在導體中呈現(xiàn)趨膚效應：頻率越高，電流越趨于在導體的表面流動。對于微帶線，返回電流就在參考平面上靠近走線的表層流動，而且頻率越高，越向走線附近聚集，如圖所示為10 MHz和100 MHz時某微帶線（折線）的參考平面上的電流分布。

圖1 微帶線結(jié)構(gòu)中的電流分布

可見，返回電流是緊隨信號電流的，只有這樣才能保證電流環(huán)路的回路電感最??；100 MHz時的電流分布范圍比較小，比較亮，由此說明頻率越高，電流分布越集中。

如果返回路徑不理想，就無法保證如圖2所示的返回電流分布，比如參考平面上有一道裂縫（這種情況是經(jīng)常遇到的，因為內(nèi)電層有時候會分配給多個電源或地網(wǎng)絡，它們之間要通過裂縫隔開），就會增加回路電感，并引起阻抗突變，進而引起信號失真。

圖2 返回路徑上存在縫隙

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