高速先（xiān）生成（chéng）員--黃（huáng）剛

高速信號發展越來越快，無論（lùn）是PCB設計工程師還是硬（yìng）件工程師接收到的高速理論（lùn）也越來越多了，什麽趨（qū）膚效應，玻纖（xiān）效應，邊緣輻射效應等等，隨便都能脫口而出十個八個SI理論。有時候理論學得多本身當然是好事，但是怕就怕在理論越多（duō），做起設計來越畏首畏尾了。Chris最近也比較忙，所以也（yě）比較少去深入到設計部去收集（jí）案例了，難得（dé）有一位資深的設計部同事Kevin找到（dào）我，問起這個問題來……

嗯，他的問題就很清晰了，也就是上下兩層（céng）高速走線L10和L12層共用一個參考（kǎo）層L11層。沒想（xiǎng）到Chris沒過幾秒鍾立馬就回（huí）複了（le）：

可能是生怕（pà）自（zì）己表達得不全麵（miàn），Kevin又特意補了一句：

問題感覺看起來更嚴（yán）重了啊，又是TX和RX的反向信號的串擾（rǎo）場景，而且兩層走線在（zài）投（tóu）影上還是重疊的，這還能（néng）沒串擾，換誰都不敢輕易相信啊！等來的回複也還是Chris輕描淡寫的一句話：

Kevin也算是非常（cháng）非常資深的設（shè）計部員工了（le），平時SI理論的確也看得夠多（duō），但是看起來也是一副難以置信的樣子。

為了緩和這尷尬的氣氛，Chris主動提出：要不寫篇文章吧（ba）？

其實不僅是很（hěn）多設計部的老員（yuán）工問（wèn）過這事，包括很多做高速的客戶也問過，看起來這並不是一句沒影響就能說服大家的哈，寫篇文章，做個仿真驗證可能是更好的方式。

驗證的方式也很簡單，也（yě）就是建個3D模型，綠色和紅色的兩層相鄰（lín）層（céng）走（zǒu）線共（gòng）用一個GND平（píng）麵層，然後就仿真（zhēn）下串擾就好了。

刷（shuā）一下就仿真完成了，本來想打開串擾的結果來看（kàn）看，結果發（fā）現：縱坐標（biāo）從0到100dB的界麵上居然是空白的？？？

什麽鬼？仿（fǎng）真過程有問題，結（jié）果沒出（chū）來？別急嘛，要不把串擾量（liàng）級放大到300dB界麵（miàn）再看看，如下所示：

額。。。原來是有串擾結果（guǒ）跑出來的，隻是串擾太（tài）太太太太小了，小到超過了我們的認知，基本上和沒（méi）有串擾也沒兩（liǎng）樣了。

可能從串擾這個曲線上還不（bú）一定能說服大家，那要不……我們（men）看看磁場？

首先是上下兩對走線（xiàn）都一起工作的時候的磁場圖如下：

這不和很多人想象（xiàng）的（de）一樣嗎，兩對走線同時工作，他們都（dōu）會產生磁場（chǎng）啊，而且磁場幅度也很強，怎麽會沒有串擾呢？這（zhè）裏要糾正（zhèng）大家認識（shí）一個誤區哈，的確兩對信號本身在工作（zuò），肯定會有很強的磁場，但是判斷他們之間（jiān）有沒有串擾，不（bú）是單純（chún）的看磁場強不強，還看磁場有沒（méi）有交集。如果磁場沒交集的話，哪怕強到無邊（biān），其（qí）實它們也沒有串擾！

到底怎（zěn）麽算有交集，怎麽算沒交集呢？很簡單（dān）嘛，我們隻讓上麵的（de）那對高速信號在工作，下麵的保持靜止狀態，我們看看上麵的磁（cí）場（chǎng）能不能影響到下麵的（de）走線就知道了。

結果（guǒ）是這樣的：

是不是顛覆了很多人的認知，上麵信號線產生的強磁場居然一點都沒說穿過中間的地平麵，壓（yā）根影響不到下麵靜止的信號。所以，它們的磁場沒有交集，也就（jiù）是所有……它們一丁點串擾都沒有哈（hā）！

還得是Kevin，關於Chris上（shàng）麵回答的“完整”兩個（gè）事，讓Kevin又（yòu）逮到了機會。

還好（hǎo）Chris也（yě）早有準備（bèi），拿出（chū）來繼續應對的話術：

行吧，本身文章寫到這就完了（le），既（jì）然Kevin那麽熱愛學習，那Chris當然不會掃同事的興。就按照上麵這個簡筆畫繼續驗證下，如（rú）果有其他非（fēi）地的過孔（kǒng）打斷平麵之後，到底相鄰的兩層高速信號（hào）線會（huì）不（bú）會還是（shì）沒有串擾？

於是Chris又建了另外一個模（mó）型，而（ér）且還是個過孔打斷平（píng）麵（miàn）距離不（bú）同的動圖，如下（xià）所（suǒ）示：

也就是想驗證下打（dǎ）斷過孔（kǒng）的位（wèi）置距離走線從遠到（dào）近的變化時，串擾到底還能不（bú）能一直保（bǎo）持很理想的情況哈（hā）。打斷過孔的位置從（cóng）最遠（yuǎn）的30mil到最近的10mil，每隔5mil一種，一共5種case的掃描。

不賣關（guān）子啦，文章已經很長了，要（yào）是再長點大家都不看了哈。直接看（kàn）仿真掃描後（hòu）的（de）結果，如下所示：

可以看（kàn）到（dào），被過孔打斷後，平麵就變得不（bú）是完整的狀態了，這個時候就和很多朋友想象的一樣了，串擾就有了（le），而且隨著平麵打（dǎ）斷的位置距離走（zǒu）線越近（例如最近10mil的狀態下），串擾就明顯了。

我們來看看10mil距離下（xià），同樣隻（zhī）讓上麵那對高速線工作，下麵高速線靜止時的磁場。

可以看到，當平麵變得（dé）不（bú）完整之後，上麵信號的磁場就能夠通過過孔的（de）縫隙穿到下麵靜止的信號中了，那就是磁場（chǎng）有交集了，這不就真的有串擾了嘛！

好（hǎo）久沒寫過那麽長的文章了，當（dāng）然的確也感謝Kevin給Chris提供的素材。這個問（wèn）題相信（xìn）不止Kevin有疑惑的，我司很多設計部同事，包括很多外部的（de）客戶都有疑惑，剛好借著這個機會就一篇文章說清楚了，也算是給大家一個很好的仿真結論支撐，讓大家（jiā）以後遇到這種（zhǒng）很常見的高速走線設計方案時再也不慌了哈！

問題：大家平時設計中（zhōng）有沒有遇到自己把握不住的各種走線之間或過孔之間的串擾問題，都（dōu）可以留言發問哈，說（shuō）不定下篇（piān）文（wén）章就是用你們的素材了……