高速电路PCB“地”、返回路径、镜像层和磁通化
在广泛使用网络这一概念的低速电路中，“地”同样大行其道，“地”本身就是一个网络。在低速电路中，之所以不用考虑信号的返回路径，就是认为所有的电流都将汇合到“地″这个无穷大的容器，同时认为“地”就是一个等势体，因此也不关心其中的电流流动。这是一个错误的观点。高频时，信号路径和返回路径的回路电感要化，那么，返回电流是紧靠信号电流的，只要附近导体允许，返回路径会尽量靠近信号路径分布。如果周围没有导体可以提供返回路径，那么自由空间就成为返回路径，这就带来了emc问题。
如图1所示，平行双导线传输线的两根导体中一根是信号路径，另一根就是返回路径，两者没有严格区分；同轴电缆的内导体就是信号路径，外导体就是返回路径；共面带状线的一条导线是信号路径，另一条就是返回路径；共面波导的中间导体是信号路径，两边金属平面是返回路径；微带线和带状线的窄导体是信号路径，导体附近的金属平面就是返回路径。读者可以凭经验感受一下｀将同轴电缆的外导体开一个槽，会对高速信号传输带来什么样的影响。所以，在设计高速电路的过程中，要丢掉“地”这个概念，像对待信号路径一样对待返回路径。
图1 各种传输线横截面
在高速pcb上，无法用到平行双导线和同轴电缆。在设计低速电路时，布完线经常要进行“包地”这个操作，“包地”形成的传输线就是共面波导。在第3章讲过，当两条走线靠得很近时会形成串扰，也就是说，—条走线a将另一条走线b作为返回路径，形成共面带状线，这是不希望看到的，因为走线b并不是故意设计来作为返回路径的。避免这种串扰基本的措施是，用一个“大的金属平面”尽量去靠近走线，相比另外一条窄走线b，这个“大的金属平面”是一个更好的返回路径，这就形成了pcb上的微带线和带状线。而这个“大的金属平面”就是镜像层，也称“参考平面”，在pcb上通常将其分配给电源和地。
可靠的返回路径应该和信号路径平行且靠近。只有这样，信号路径和返回路径产生的磁力线才会地相互抵消，因为两者方向相反，这就是磁通化原理，如图2所示，图2（a）所示的回路面积比图2（b）所示的小。回路产生的磁通量也比较小。它向周围产生的辐射较少。在周围其他信号线上产生的串扰也较少。坏的设计就是返回路径出现断裂，甚至根本没有为信号路径提供返回路径；而也是简单的设计就是上面提到的采用参考平面（镜像层）。当然还有一些其他方法来实现磁通化，如：
图2 回路磁通
· 保证多层板有正确的叠层设置和阻抗控制；
· 对于多层板，将高速走线布置在接地平面或接地栅格附近，单面板和双面板配置接
地走线或包地；
· 将元件封装内部所产生的磁通捕捉到0v参考系统中，以减少元件的内部辐射；
· 降低电源分配系统（pds）中的噪声电压；
· 能够使用低速器件，就尽量不要使用高速器件；
· 选用射频驱动电压较低的器件以降低走线中的射频电流；
· 当有外部i/o电缆连接时，正确使用旁路电容；
· 在选定的网络中用数据线过滤器和共模扼流圈：
· 为那些会辐射大量共模射频能量的组件提供一个接地的散热器
NVIDIA Triton 系列文章（4）：创建模型仓
钟产生芯片GM5351A 精准可靠的本土时钟产生芯片解决方案
2019“黑锋”创造了无人机竞速比赛的多项奇迹
实战用华硕AX86U解决家庭网络卡顿痛点
8K播放设备必须具备哪些条件
高速电路PCB“地”、返回路径、镜像层和磁通化
如何将PIC16F15244系列用作I/O扩展器以提高设计灵活性
经纬恒润以ODX格式为数据中心的整车诊断系统
Simulink是什么？
打造安全道路：C-V2X解决方案助您安心畅行！
智能型电化学气体传感器的详细介绍
Rd-01雷达模组固件烧录与可视化工具配置
多声道超声波流量计在排水管网监测中的应用
高通与苹果的专利诉讼大战已正式落下帷幕
5月全球新能源汽车销量对比：中国车企销量同比增长128％，预计未来会持续走高
如何定义全栈工程师和DevOps
行业 | 全SiC模块正在加速,SiC功率器件走向繁荣
全球43000余家餐厅已经使用普渡的服务机器人
中国台湾面板厂商重心开始转向Mini／MicroLED
台达自动化技术在精密带刀片皮机上的解决方案
如图1所示，平行双导线传输线的两根导体中一根是信号路径，另一根就是返回路径，两者没有严格区分；同轴电缆的内导体就是信号路径，外导体就是返回路径；共面带状线的一条导线是信号路径，另一条就是返回路径；共面波导的中间导体是信号路径，两边金属平面是返回路径；微带线和带状线的窄导体是信号路径，导体附近的金属平面就是返回路径。读者可以凭经验感受一下｀将同轴电缆的外导体开一个槽，会对高速信号传输带来什么样的影响。所以，在设计高速电路的过程中，要丢掉“地”这个概念，像对待信号路径一样对待返回路径。
图1 各种传输线横截面
在高速pcb上，无法用到平行双导线和同轴电缆。在设计低速电路时，布完线经常要进行“包地”这个操作，“包地”形成的传输线就是共面波导。在第3章讲过，当两条走线靠得很近时会形成串扰，也就是说，—条走线a将另一条走线b作为返回路径，形成共面带状线，这是不希望看到的，因为走线b并不是故意设计来作为返回路径的。避免这种串扰基本的措施是，用一个“大的金属平面”尽量去靠近走线，相比另外一条窄走线b，这个“大的金属平面”是一个更好的返回路径，这就形成了pcb上的微带线和带状线。而这个“大的金属平面”就是镜像层，也称“参考平面”，在pcb上通常将其分配给电源和地。
可靠的返回路径应该和信号路径平行且靠近。只有这样，信号路径和返回路径产生的磁力线才会地相互抵消，因为两者方向相反，这就是磁通化原理，如图2所示，图2（a）所示的回路面积比图2（b）所示的小。回路产生的磁通量也比较小。它向周围产生的辐射较少。在周围其他信号线上产生的串扰也较少。坏的设计就是返回路径出现断裂，甚至根本没有为信号路径提供返回路径；而也是简单的设计就是上面提到的采用参考平面（镜像层）。当然还有一些其他方法来实现磁通化，如：
图2 回路磁通
· 保证多层板有正确的叠层设置和阻抗控制；
· 对于多层板，将高速走线布置在接地平面或接地栅格附近，单面板和双面板配置接
地走线或包地；
· 将元件封装内部所产生的磁通捕捉到0v参考系统中，以减少元件的内部辐射；
· 降低电源分配系统（pds）中的噪声电压；
· 能够使用低速器件，就尽量不要使用高速器件；
· 选用射频驱动电压较低的器件以降低走线中的射频电流；
· 当有外部i/o电缆连接时，正确使用旁路电容；
· 在选定的网络中用数据线过滤器和共模扼流圈：
· 为那些会辐射大量共模射频能量的组件提供一个接地的散热器
NVIDIA Triton 系列文章（4）：创建模型仓
钟产生芯片GM5351A 精准可靠的本土时钟产生芯片解决方案
2019“黑锋”创造了无人机竞速比赛的多项奇迹
实战用华硕AX86U解决家庭网络卡顿痛点
8K播放设备必须具备哪些条件
高速电路PCB“地”、返回路径、镜像层和磁通化
如何将PIC16F15244系列用作I/O扩展器以提高设计灵活性
经纬恒润以ODX格式为数据中心的整车诊断系统
Simulink是什么？
打造安全道路：C-V2X解决方案助您安心畅行！
智能型电化学气体传感器的详细介绍
Rd-01雷达模组固件烧录与可视化工具配置
多声道超声波流量计在排水管网监测中的应用
高通与苹果的专利诉讼大战已正式落下帷幕
5月全球新能源汽车销量对比：中国车企销量同比增长128％，预计未来会持续走高
如何定义全栈工程师和DevOps
行业 | 全SiC模块正在加速,SiC功率器件走向繁荣
全球43000余家餐厅已经使用普渡的服务机器人
中国台湾面板厂商重心开始转向Mini／MicroLED
台达自动化技术在精密带刀片皮机上的解决方案