论文摘要
高速电路设计必须考虑信号的完整性问题,传输路径的设计对系统的信号完整性有重要的影响。传输路径主要包括传输线和过孔,因此“传输线效应”和“过孔的分布参数效应”将是重点研究的两个问题。文中首先引入信号完整性理论,研究了过孔的各个设计参数以及对信号传输的影响机理;然后讨论了利用腔洞模型、同轴线模型建立过孔等效模型的方法,提取过孔的三维电磁模型参数应用于过孔之间的耦合值估计,并分析了该计算方法的合理性和精确性;最后引入四种过孔建模技术,重点研究了全波复散射参数模型和全波模型,分别利用高频结构仿真软件HFSS和微波工作室CST建立了过孔的全波分析复散射参数模型。本文通过对信号过孔和接地过孔的电磁仿真,得到了过孔结构参数对S参数的影响大小。在综合考虑各个参数的影响并进行参数优化的基础上,提出了信号过孔周围添加接地过孔的方法。该方法能有效减小信号的传输损耗。最后,制作了简易的微带线-过孔-微带线电路板对该方法进行了实物验证。本文重点介绍了应用于高速PCB上影响EMC和SI问题的过孔建模问题,包括理论分析,建模方法和实物测试等三个方面。测试结果表明,设计参数的优化和添加接地过孔能有效提高信号的完整性。