前一篇文章分析了差分信号线自身的物理参数对差分线特性的影响(高速差分信号传输线阻抗与差分线物理参数的关系),本篇来分析返回路径平面距离和阻焊层对差分信号线阻抗的影响。
下图为差分线返回路径平面距离,即介质层厚度变化对应的差分阻抗、单端阻抗、共模阻抗的变化。可以看到,当返回路径平面距离达到已被信号间距时、差分阻抗的变化已经很小了,当距离达到3倍时由于返回路径的电流完全重叠使得差分阻抗达到最大值而不再增加,但单端阻抗仍在继续增加。这其实也就是为什么当差分线经过不完整地平面后仍能保证信号的完整性。
接下来分析阻焊层厚度对差分线阻抗的影响,下图结果为阻焊层大于信号线厚度时,随着阻焊层的增大,差分阻抗下降很快,但随着阻焊层的增加,差分阻抗下降缓慢,同时共模阻抗基本不变化。
下图为阻焊层小于信号线厚度时,不全覆盖的情况,变化趋势与上述相同,随着阻抗曾的增加,差分阻抗最终处于一个稳定值,共模阻抗基本变化不大。
从上面的实验可以看到,无论是工艺制造的原因还是为了减小微带线远端耦合噪声而专门采用厚的阻焊层,可以知道,随着阻焊层厚度的加大,阻抗由于相对介电常数的加大而减小。