參考平面間距的問題

前文說過參考平面寬度的問題--信號的返回電流和返回路徑寬度等問題：

當平面的寬度達到15H 的時候，返回路徑上的電荷密度就不會再增大了，這也就是說，這個寬度的平面就可以完全負載信號回流。

參考平面除了寬度因素需要考慮，參考平面的間距也是需要關注了解的，也就是參考平面的遠近有什么影響的問題。

為了更直觀地說明這個問題，我們用內層走線的方式來比較。這里分為兩種情況：信號離上下參考平面距離相等和信號離上下參考平面距離不相等。

第一種情況：信號離上下參考平面距離相等，也就是內層信號上下的介質厚度相等，通過仿真結果顯示，上下參考平面的返回電流情況大致相同，電流密度相當。

第二種情況信號離上下參考平面距離不相等，也就是內層信號上下的介質厚度不相等，上參考平面是下參考平面的5倍，通過仿真結果發(fā)現(xiàn)，上參考平面的返回電流遠小于下參考平面，但不代表上參考平面沒有作用，即使參考平面離得遠也會有返回電流，只不過大部分從臨近參考平面進行。

前面的仿真是對參考平面間距的不同做了定向分析，為了量化參考平面間距對返回電流的影響，搭建電路仿真來進行比較。

先是用polar計算出內層信號同等介質厚度的阻抗：

內層信號不同介質厚度(上參考平面：下參考平面=5：1)的阻抗：

搭建電路仿真的疊層信息如下：

第一種情況，內層信號同等介質厚度電路搭建和仿真結果如下：

仿真結果：上下參考平面相等的情況，各自返回電流占比約50%。

第二種情況，內層信號不同介質厚度(上參考平面：下參考平面=5：1)電路搭建和仿真結果如下：

這里之所以選擇5倍的關系，是看到有些資料給出遠端參考的概念，仿真結果：臨近的參考平面的返回電流占比約90%。

總結

在實際的產品設計中，考慮參考平面的影響因素，參考平面的完整性和參考平面的切換這兩種因素在產品設計中更容易發(fā)生，對產品的性能影響也比較大，所以關注度比較高。而參考平面的寬度和間距這兩種因素，在實際的工作中，可調整的空間不大，對其關注度不高。

對于很多追求極致性價比的產品，會遇到疊層數(shù)比較少以及切割一部分區(qū)域作為參考平面的情況，那么，參考平面的寬度和間距對產品性能影響如何就需要著重考慮。