传输线的近端容性耦合

文摘   科技   2024-10-11 18:55   浙江  

近端容性耦合

我们在之前章节分析了:近端容性耦合电流为什么和远端耦合电流是相等的,而且是总容性耦合电流的一半:

Ic = (1/2)*I12 

= (1/2)*C*ΔV/Tr 

= (1/2)*Cm*Len*V/Tr

但与远端耦合不同的是:当耦合长度大于饱和长度,耦合电流将达到一个饱和值(稳定值):

Ic=(1/2)* (1/2)*Cmν *Tr*V/Tr

=(1/4)*Cmν *V

1. 当耦合长度小于饱和长度,近端容性耦合电压的峰值小于饱和串扰值,实际近端容性耦合电压值与:耦合长度和饱和长度的比值成正比。

2. 近端串扰时序总时间长度时2*Td,若耦合区域时延为1ns,那么近端噪声持续时间为2ns

其中Td为传输线的单程线路延时,当动态线信号传输至远端时,已经过Td的时间,然而近端耦合的噪声还在远端,还需要再经过Td的时间传输回到近端,所以总时长是2*Td

近端耦合为什么会有与远端耦合完全不同的特性呢?

针对这两点特性,如下图所示,我们继续来看这张图,来分析其产生的原因:

1. 首先,我们看B点位置,在远端耦合章节说了静态线B点产生的耦合分成两部分:一半向远端传输(右侧),另一半向近端传输(左侧)。

静态线B点向近端耦合的传输方向与动态线信号传输方向相反:动态线信号是从左向右传输,而静态线近端耦合信号是从右向左传输。

B点是信号传输最远的位置,在B的右侧并没有任何近端耦合(从右往左)能够叠加到B点上,只有自己产生的耦合信号,即, B点耦合信号 0

2. 我们来看A点位置,此时此刻A点位置有哪些耦合信号能叠加呢? B点位置的耦合信号能叠加到A点么?

1, 静态线B点位置的耦合信号才刚刚开始产生,所以B点位置的耦合信号还需要经过Tr时间才能传输到A点,即,B点耦合信号目前不能叠加到A点耦合信号。

B点位置的近端耦合信号传递到B点需要时间,它们之间的时间差是Tr

2, 向左找到C点位置:静态线C点位置最开始产生耦合信号是在(1/2)*Tr前,即C点位置(1/2)*Tr前产生的耦合信号目前已经向左传输了(1/2)*Tr时间,此时刚好传输到达了A点位置;所以静态线C点左侧的耦合信号能叠加到A点,而C点右侧的耦合信号都不能叠加到A点的耦合噪声。

得到结论:A点最大叠加的耦合信号的总能量是:A~C这段距离((1/2)*Tr*v)产生的耦合信号

3, 总结:近端耦合信号在A点位置达到最大,而且其值固定不变,所以近端耦合信号最大能叠加传输线距离是:(1/2)*Tr*v(一半上升边沿距离)。

那么,A点左侧位置的耦合信号幅值呢?

当然不能为0,因为近端耦合信号还将源源不断的从右往左叠加过来,其近端耦合信号幅值与A点位置相同

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