參考平面間距的問題

前文說過參考平面寬度的問題--信號的返回電流和返回路徑寬度等問題：

當(dāng)平面的寬度達(dá)到15H 的時(shí)候，返回路徑上的電荷密度就不會再增大了，這也就是說，這個(gè)寬度的平面就可以完全負(fù)載信號回流。

參考平面除了寬度因素需要考慮，參考平面的間距也是需要關(guān)注了解的，也就是參考平面的遠(yuǎn)近有什么影響的問題。

為了更直觀地說明這個(gè)問題，我們用內(nèi)層走線的方式來比較。這里分為兩種情況：信號離上下參考平面距離相等和信號離上下參考平面距離不相等。

第一種情況：信號離上下參考平面距離相等，也就是內(nèi)層信號上下的介質(zhì)厚度相等，通過仿真結(jié)果顯示，上下參考平面的返回電流情況大致相同，電流密度相當(dāng)。

第二種情況信號離上下參考平面距離不相等，也就是內(nèi)層信號上下的介質(zhì)厚度不相等，上參考平面是下參考平面的5倍，通過仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，上參考平面的返回電流遠(yuǎn)小于下參考平面，但不代表上參考平面沒有作用，即使參考平面離得遠(yuǎn)也會有返回電流，只不過大部分從臨近參考平面進(jìn)行。

前面的仿真是對參考平面間距的不同做了定向分析，為了量化參考平面間距對返回電流的影響，搭建電路仿真來進(jìn)行比較。

先是用polar計(jì)算出內(nèi)層信號同等介質(zhì)厚度的阻抗：

內(nèi)層信號不同介質(zhì)厚度(上參考平面：下參考平面=5：1)的阻抗：

搭建電路仿真的疊層信息如下：

第一種情況，內(nèi)層信號同等介質(zhì)厚度電路搭建和仿真結(jié)果如下：

仿真結(jié)果：上下參考平面相等的情況，各自返回電流占比約50%。

第二種情況，內(nèi)層信號不同介質(zhì)厚度(上參考平面：下參考平面=5：1)電路搭建和仿真結(jié)果如下：

這里之所以選擇5倍的關(guān)系，是看到有些資料給出遠(yuǎn)端參考的概念，仿真結(jié)果：臨近的參考平面的返回電流占比約90%。

總結(jié)

在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，考慮參考平面的影響因素，參考平面的完整性和參考平面的切換這兩種因素在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中更容易發(fā)生，對產(chǎn)品的性能影響也比較大，所以關(guān)注度比較高。而參考平面的寬度和間距這兩種因素，在實(shí)際的工作中，可調(diào)整的空間不大，對其關(guān)注度不高。

對于很多追求極致性價(jià)比的產(chǎn)品，會遇到疊層數(shù)比較少以及切割一部分區(qū)域作為參考平面的情況，那么，參考平面的寬度和間距對產(chǎn)品性能影響如何就需要著重考慮。