PCB微带线场模的分析

PCB微带线场模的分析及其等效模型获取的方法论证第 17 卷　第 2 期 2002 年 4 月

天中学刊 Jou rna l of T ianzhong

Vol . 17　N o. 2 A p r. 2002

PCB 微带线场模的分析

及其等效模型获取的方法论证
莫付江
( 武汉大学 电气工程学院, 湖北 武汉 430072)

摘　要: 从麦克斯韦方程出发, 对标准微带结构利用边界条件得出微带线上传输的信号为准 T EM 模的电磁波, 并 对其适用的条件给以分析总结. 通过对麦克斯韦方程的数学运算, 推导出微带线场的横向分量满足二维拉普拉斯方 程, 由此证实微带线场的解可通过计算二维静电场获得. 最后阐述了传输线电路模型的电容矩阵 [C ] 和电感矩阵 [L ] 均可通过解相应的静电场和静磁场来获得, 并进一步论证了通过计算自由空间电容矩阵 [C 0 ] 来计算电感矩阵 [L ] 的 方法. 关键词: 印制电路板; 微带线; T EM 模; 电容矩阵; 电感矩阵 中图分类号: O 442　　　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 100625261 ( 2002) 0220013205

　　集成电路技术的不断发展, 使得电子电路越来越 复杂, 印制电路板 ( PCB ) 逐步走向高密度、 高速度、 多 层面. 高密度必然造成 PCB 印制线宽度变窄, 间距的 减小. 高速度必然引起频率升高, 带来高频电磁场耦 合 . 这是制约 PCB 向高速度、 高密度发展的主要因 素, 也是 PCB 上串音预测成为电磁兼容工作者重要 课题的主要原因. 也只有通过准确的串音预测, 才能 保证高质量的 PCB 设计, 才能事先采取必要的措施 降低串音、 减小电磁干扰 ( EM I) , 从而保证电子电气 设备的电磁兼容性. 在电磁兼容领域, 我们提到 EM I ( 包括串音) , 往 往会用 3 个因素的简单模型来描述: ①