串扰（二）

三、感性串扰

首先看下串扰模型及电流方向：

由于电感是阻碍电流变化，受害线的电流方向和攻击线的电流方向相反。同时由于受害线阻抗均匀，故有Vb=-Vf（感应电流属于电池内部电流）。

分析感性串扰大小仍然是按微分的方法，如下图：

感应电压大小为：

其中di/dt=dv/dt/Z0，故感应电压VLm为：

又由于Vb、Vf和VLm的关系为：

Vb=VLm+Vf

故：

耦合长度为L的情况下，远端串扰总大小VF为：

VF=-Lm*L*V0/（2*Tr*Z0）

近端串扰的话和容性串扰一样，耦合长度L小于0.5*Tr时间内传输距离的话，VB=-VF。但L更大的话，感性串扰也会饱和，如下（推算过程参考容性耦合过程）：

VB=0.25*Lm*V0/L，其中L是受害线的总电感，L=L0-Lm，L0是信号线自感，Lm是互感，如下图：

四、总串扰

1.总远端串扰

远端串扰等于容性远端串扰加上感性远端串扰，如下：

VF=VFC+VFL=0.5*Z0*Cm*L*V0/Tr-0.5*Lm*L*V0/（Tr*Z0）=0.5*L*(Z0*Cm-Lm/Z0)*L*V0/Tr

是不是感觉公式比较复杂，而且各个参数互相影响（例如阻抗和电容、电感等），那说明这个不是根本公式。而且远端串扰在带状线中不存在，在微带线上也会有饱和。这是为什么呢，需要换个角度来观察。

远端串扰产生的根因是差分信号和共模信号的传播速度不同，我们知道信号的传播速度和相对介电常数有关，那么我们看下差分和共模感受的介质：

明显微带线时差分信号感受到的相对介电常数偏低，速度更快；共模信号相对介电常数更大，速度偏低。那什么时候饱和呢，那就是差分和共模信号完全分离的时候。带状线时差分和共模的相对介电常数相同，因此传播速度相同，没有远端串扰。这也就是为什么背板上高速信号走线依插损大的代价还要放在内层的原因。

2.总近端串扰

近端串扰等于容性近端串扰加上感性近端串扰，未饱和时如下：

VB=VBC+VBL=0.5*Z0*Cm*L*V0/Tr+0.5*Lm*L*V0/（Tr*Z0）=0.5*L*(Z0*Cm+Lm/Z0)*L*V0/Tr

近端串扰最大值时，L=0.5*Tr*VP，经过换算公式如下：

VB=1/4*(Cm/C+Lm/L)*V0

五、改善对策

综合容性和感性串扰的影响，改善远端串扰的最好方法就是放在内层。如必须放在表层时，尽量减少耦合长度（不要老是并行走线）、增大线间距（至少3W）、增加信号上升沿时间或者降低信号幅值。

改善近端串扰的话，要分是否达到饱和，但不论怎样，增加线间距和减小信号幅值都会减小串扰。

现实工程中，增加线间距是容易实现的改善串扰的方法。