带状线的电容耦合效应及其在高频PCB设计中的应用

带状线指两边都有参考平面的传输线。带状线可以较好地防止射频辐射，但只能用于较低的传输速度，因为信号层介于两个参考平面之间，两个平面之间会存在电容耦合，导致降低高速信号的边沿变化速度。在边沿变化速度快于1ns的情况下，带状线的电容耦合效应更为显著。使用带状线的主要效果是对内部走线的射频辐射进行完全屏蔽，因为它对射频辐射具有较好的抑制能力。

图1-24所示为微带线和带状线在PCB中的布局结构。微带线有表面微带线和埋入式微带线两种。带状线有对称式和非对称式两种。

图1-24 微带线和带状线的配置

注：1.对称带状线：H₁=H₂；不对称带状线：H₁≠H₂。

2.W：走线的宽度；H：走线离参考平面的高度；T：走线的宽度；B：全部介电质的厚度；D：两条带状线之间的距离。(www.xing528.com)

3.参考平面也称为镜像平面。

一个PCB通常是一个具有内部和外部布线的介电质结构，允许元件相互实现机械和电气连接。除了实现元件之间的连接之外，PCB也为元件提供布局空间。PCB实际上是由具有多层结构的有机和无机介电材料组成的。层之间的内部连接通过过孔（Via）来实现。这些过孔镀上或填充金属就可以实现层之间的电信号导通。实体参考平面结构为元件提供了电源和地。在设计PCB时需要特别注意的是被传输信号的传输延迟和电路之间的串扰问题。

在电路的EMC设计中，PCB的材料已经不再仅仅为元件提供支持。用于电路的材料、尺寸和走线空间都会影响电路的EMC特性。特别是在高频PCB设计中，信号走线成为电路的一部分，因为在高于500MHz的情况下，走线具有电阻、电容和电感特性。在更高频率的工作情况下，传输线的尺寸将对电路的特性具有很大的影响，改变任何尺寸都可能明显影响PCB的性能。

值得注意的是，辐射依然会从其他元件产生，尽管内部的走线不会再产生辐射，其他元件之间的连线（如端部接线、元件引脚、插座、内部连线以其他各种情况）仍然会产生辐射问题。由于内部连接存在阻抗，而阻抗不匹配就会存在于传输线中。这种阻抗不匹配会使射频能量由内部的走线通过辐射或导通方式（包括串扰）耦合到其他电路或自由空间中，使元件的引脚电感最小，这样就可以降低这种辐射现象。