Differenzpaar- und Übersprechrechner
Größe sechs gekoppelte Geometrien, vergleiche ungerade und gerade Moden und schätze Nahend-Crosstalk aus Flankenrate und Parallellauflänge.
Geometrie und Stackup
Nennwerte oz/ft2. Verwenden Sie für eine äußere Schicht die fertige Nachplattierdicke, die vom Hersteller geliefert wird.
Geometriequerschnitt
Modale Beziehungen
Berechnete Impedanzen
XTALK / NEXT Schätzung
Terminiertes gekoppeltes Leitungsmodell: NEXT wächst mit paralleler Lauflänge, bis 2 × Flugzeit ungefähr die Signalanstiegszeit erreicht.
Quasistatische Vorentwurfsschätzung. Übergänge, Vias, Verluste, Lötmaske, Rauhigkeit, Asymmetrien und FEXT sind nicht gelöst. Bestätigen Sie das Stapel-up mit dem Hersteller und verwenden Sie einen Feldlöser für schnelle Schnittstellen oder enge Ränder.
Signalintegritätsführer
Größe ein Differentialpaar und interpretiere XTALK
Ein Differentialpaar ist mehr als zwei 50 Ω Leiterbahnen. Die Kopplung erzeugt gerade und ungerade Moden, und die ungerade Mode setzt eine differentielle Impedanz ein. Die gleiche Kopplung bestimmt auch das Übersprechen zwischen den Leitern.
Methode und Annahmen
Das Werkzeug berechnet zunächst die Isolationsspurimpedanz mit dem quasi-statischen Modell, das dem Lagenaufbau entspricht. Koppelkorrekturen ergeben Zodd und Zeven, mit Zdiff = 2 · Zodd und Zcommon = Zeven/2. Die Modalimpedanzen erzeugen Kb. Die terminierte NEXT-Schätzung wird dann durch das Verhältnis der doppelten Koppelzonenflugzeit zur Signalanstiegszeit skaliert.
Zu prüfende Eingaben
Symmetrische Streifenleitung H
In diesem Zustand ist H der Gesamtabstand zwischen den beiden Bezugsebenen. Die Leiterbahnen sind zwischen diesen Ebenen zentriert, und die Kupferdicke T ist in H enthalten.
S Kanten-Kanten-Abstand
Bei kantengekoppelten Geometrien ist S zwischen Kupferkanten und nicht zwischen Mittellinien zu messen. Für die Breitseitenkopplung ist S der vertikale dielektrische Abstand zwischen einander zugewandten Kupferoberflächen.
Anstiegszeit, nicht Bitrate
Crosstalk wird durch die Flankenrate angetrieben. Verwenden Sie die 10-90% Anstiegszeit des Fahrers oder einen IBIS-abgeleiteten Wert; die Datenrate allein beschreibt nicht den hochfrequenten Inhalt.
Tatsächliche Parallellauflänge
Geben Sie nur die Länge ein, über die beide Leiterbahnen in derselben elektromagnetischen Umgebung parallel bleiben. Übergänge und Schichtänderungen separat analysieren.
Empfohlene Vorgehensweise
- 1Wählen Sie die Geometrie und geben Sie gepresste Lagenaufbaumaße plus fertige Kupferdicke ein.
- 2Stimmen Sie W und S ein, um Zdiff innerhalb des Schnittstellenfensters zu platzieren, und prüfen Sie dann Zodd und die Kopplungsempfindlichkeit.
- 3Bewerten Sie NEXT mit der schnellsten Kante und lassen Sie dann Impedanz und kritische Strukturen vom Hersteller oder einem Solver bestätigen.
Warum gekoppelte Länge wichtig ist
Zwei Leiterbahnen behalten unabhängig von der Länge die gleiche modale Impedanz, aber ein kurzes Segment erzeugt weniger NEXT, während die doppelte Flugzeit unter der Anstiegszeit bleibt. Sobald die Sättigungslänge erreicht ist, erhöht die Verlängerung des idealen Segments nicht mehr die Spitze des Modells.
Was diese XTALK-Berechnung nicht abdeckt
Das NEXT-Ergebnis umfasst die Kopplung zwischen zwei einheitlichen, korrekt abgeschlossenen Leitern. Es löst keine Paar-zu-Paar-Kopplung, FEXT in inhomogenen Mikrostreifen, Diskontinuitäten, P / N-Ungleichgewicht, Modenumwandlung, Verlust oder Resonanzen. Diese Fälle erfordern RLGC-Matrizen, S-Parameter oder einen 2D/3D-Solver.
Häufige Fragen
Ist Zdiff immer zweimal 50 Ω?
Nein. Zwei isolierte 50-Ω-Leiterbahnen nähern sich 100 Ω, wenn sie weit voneinander entfernt sind. Wenn man sie näher bringt, senkt sich Zodd, so dass Zdiff = 2 · Zodd unter 100 Ω fällt, es sei denn, die Breite oder der Lagenaufbau werden angepasst.
Ist Breitseiten-Routing besser als Kantenkopplung?
Nicht allgemein. Breitseiten-Routing kann Breite sparen, ist aber empfindlich gegenüber Schichtregistrierung und erzeugt oft asymmetrische P/N-Vias. Die Randkopplung auf einer Schicht ist in der Regel einfacher herzustellen und zu überprüfen.
Warum wird FEXT nicht angezeigt?
FEXT hängt von der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen geraden und ungeraden Moden ab. Es ist fast Null in homogener Streifenleitung, hängt aber stark von Feldern in der Luft, Lotmaske und Dielektrikum für Mikrostreifen ab. Ein glaubwürdiger Wert erfordert einen Modal-Solver anstelle eines generischen Koeffizienten.
Weiterführende Quellen
- IPC-2141A, Design Guide for High-Speed Controlled Impedance Circuit Boards, Abschnitte auf Mikrostreifen- und gekoppelten Leitungen.
- B. C. Wadell, Transmission Line Design Handbook, Artech House, gekoppelte Leitungsmodelle.
- S. C. Thierauf, High-Speed Circuit Board Signal Integrity, Artech House, Even/Odd-Mode und Crosstalk-Analyse.
Eigene Lerninhalte, zuletzt am 14. September 2026 auf technische Klarheit geprüft. Prüfen Sie vor Inbetriebnahme oder Fertigung stets Datenblätter, geltende Normen und Ihren Entwurf.