差分信號(hào)回流路徑的全波電磁場(chǎng)解析（二）

5、繼承以上條件，將開(kāi)槽改為在參考平面GND2上，參考平面GND1保持完整，其三維幾何圖形如圖11:

圖14 參考GND2 平面開(kāi)槽的三維幾何圖形

進(jìn)行分析計(jì)算。結(jié)果如下為：

圖15 S 參數(shù)

如圖8 可以查出：T1 的S11 為0.33514,S21 為0.90913;T2 的S11 為0.048959,S21 為0.90467.

與圖相比T1 的S11 為0.36357,S21 為0.79713;T2 的S11 為0.382,S21 為0.78853.GND2開(kāi)槽比GND1 開(kāi)槽對(duì)信號(hào)質(zhì)量影響要小。由于GND2 與SIG 的介質(zhì)較厚，相對(duì)的電場(chǎng)能量更多的集中在GND1.

圖16 參考平面GND2 開(kāi)槽——S 參數(shù)曲線圖

對(duì)圖10 和圖16 進(jìn)行插入損耗的S 參數(shù)和回波損耗的S 參數(shù)比較如圖17.

圖17 參考平面GND1 開(kāi)槽與參考平面GND2 開(kāi)槽S 參數(shù)比較圖

如圖17 所示：由于GND2 與SIG 的介質(zhì)較厚，相對(duì)的電場(chǎng)能量更多的集中在GND1,所以在GND2 開(kāi)槽對(duì)信號(hào)的質(zhì)量影響要比在GND1 開(kāi)槽小的多。

在奇模和耦模的形式下S 參數(shù)的比較。信號(hào)回路的電場(chǎng)能量主要集中在臨近的參考平面上。在此之比較SDD21 和SCC21,即只比較奇模和偶模的插入損耗。在這將開(kāi)槽平面GND1與開(kāi)槽平面GND2 進(jìn)行SDD21和SCC21 的S 參數(shù)曲線進(jìn)行比較。如圖18 所示：

圖18 開(kāi)槽平面GND1 與開(kāi)槽平面GND2 奇模和耦模的S 參數(shù)比較圖

如圖18所示：開(kāi)槽對(duì)奇模影響小，對(duì)耦模影響大;對(duì)鄰近的參考平面開(kāi)槽對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響要比相對(duì)遠(yuǎn)的的參考平面開(kāi)槽要小。

然后進(jìn)行銅箔參考平面的場(chǎng)定義。

銅箔參考平面GND1 Polt fields 為Mag_E,結(jié)果如圖19 所示：

圖19 GND2 平面開(kāi)槽情況下GND1 的電場(chǎng)分布圖

銅箔參考平面GND2 Polt fields 為Mag_E,結(jié)果如圖20所示：

圖20 參考平面GND2 開(kāi)槽情況下GND2 的電場(chǎng)分布圖

將圖6、圖7和圖19、20比較，在GND2開(kāi)槽后，平面GND1和平面GND2的電場(chǎng)能量分布均有較大的差別。電場(chǎng)能量不再完全集中在信號(hào)下方而是在整個(gè)平面上高低不同的電場(chǎng)能量都，但是GND1參考平面的電場(chǎng)分布變化較小，電場(chǎng)能量分布還是主要集中了信號(hào)的正下方。相比較而言GND2參考平面的電場(chǎng)能量分布變化較大。當(dāng)信號(hào)線返回與回流路徑平面間的距離大于等于兩信號(hào)線邊緣距離時(shí)，回流路徑平面內(nèi)的電場(chǎng)能量相互重疊，回流路徑平面的存在對(duì)信號(hào)線。此時(shí)，對(duì)于差分信號(hào)來(lái)說(shuō)，主要以GND1做為回流路徑。

6、繼承以上條件，在參考平面GND1和GND2均開(kāi)槽的三維幾何圖形如圖21.

圖21 參考平面GND1 和參考平面GND2 均開(kāi)槽的三維幾何圖形

進(jìn)行分析計(jì)算。結(jié)果如下圖22、23:

圖22 參考平面GND1 和GND2 均開(kāi)槽--S 參數(shù)曲線圖

圖23 S 參數(shù)

如圖22可以查出：T1 的S11 為0.53287,S21 為0.6064;T2 的S11 為0.59312,S21 為0.56752.

S11>-3dB,S21>-20dB.在這種情況下信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重劣化，根本不能保證信號(hào)的正常傳輸。

對(duì)圖10、圖16 和圖23進(jìn)行參考平面GND1 開(kāi)槽、參考平面GND2 開(kāi)槽與參考平面GND1和GND2 均開(kāi)槽插入損耗的S 參數(shù)比較圖，如圖24:

圖24 三種參考平面開(kāi)槽情況的S 參數(shù)比較圖

對(duì)三種參考平面開(kāi)槽方式的SDD21 和SCC21 的S 參數(shù)曲線進(jìn)行比較。如圖25所示：

圖25 三種參考平面開(kāi)槽方式的奇模和耦模的S 參數(shù)比較

如圖26 和圖27,三種參考平面開(kāi)槽方式對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量帶來(lái)的影響有較大的區(qū)別。GND2參考平面開(kāi)槽對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量影響最小;其次是GND1 參考平面開(kāi)槽;對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量影響最大的是GND1 和GND2 兩個(gè)參考平面據(jù)開(kāi)槽的情況。前兩種情況是否能滿足信號(hào)質(zhì)量，還要看開(kāi)槽的大小和信號(hào)的波長(zhǎng)。由于時(shí)間有限在這里不做研究，在后期會(huì)繼續(xù)探討。

然后進(jìn)行銅箔參考平面的場(chǎng)定義。

銅箔參考平面GND1 Polt fields 為Mag_E,結(jié)果如圖26 所示：

圖26 兩個(gè)參考平面均開(kāi)槽情況下GND1 的電場(chǎng)分布圖