3种差分走线补偿对比：为什么忌讳在末端补偿？
//差分线的优势//
差分线抗干扰能力强、信噪比高、辐射小、带宽容量大等众多优点，所以在目前的高速链路设计中，都选取差分线作为通信方式。
差分线使用两根走线传输一路信号，两根线上携带的信息是相同的，但是信号的相位差是 180 度，这样两个线产生的场正好相互抵消，减少了辐射的产生。同时由于最终信号取两根信号之差，所以当受到共模信号干扰时，两根线所产生的噪声几乎相同，在接收端做差值时正好被抵消掉。
差分线对噪声天生的抑制能力有效的提高通道的信噪比，大大的改善了通道的信息容量，使得差分线在 Gigabit 以上的通信领域得到广泛应用。
//差分走线的几种补偿方式//
差分线跟单线传输相比，之所以具有众多优势，是因为其采用了差动传输的方式，即两根线要保持 180 度的相位差，即我们平时所说的要保持两根线的电流大小相等、方向相反。任何原因造成的相位失配，都会影响差分线的性能，甚至造成不可预知的后果，所以在 layout 设计中，我们必须做到差分线的等长要求。当有相位失配(Phase mismatch)存在时，如何对差分线进行补偿，选取的方法不同，得到的效果也会有很大的差异。
下面分几种情况对差分线的补偿方式做一个比较全面的剖析：
[*]Case 1: 使用一个大的 segment 就近补偿。
[*]Case 2:使用小的突起沿线补偿。
[*]Case 3:在走线的末端进行补偿。
图1 三种不同的差分线补偿方式
根据一般经验，我们可以预测的到，Case 1 会造成大的阻抗不连续，Case 2 的目的正是为了减小这种阻抗不连续性，Case 3 则是比较避讳的方法，走线大部分地方相位没办法同步。下面的工作就是通过仿真工具对这三种方式作出一个具体的对比分析。
//仿真设置//
1）走线宽度 4.5mils，间距为 7.8mils。
2）调整叠层结构，使走线的阻抗保持在 100ohm，这里使用 Stripline，板材为 FR4, 介质高度分别为 7.5mils 和 52.3mils。
3）仿真工具选用 ADS- Momentum RF，扫频范围 0-60Ghz，Port 设置如图1，运行仿真，即可得到三种走线的模型。
//结果分析//
1）TDR 分析，测试脉冲 trise=20ps，参考阻抗 Z0=100ohm
结果和我们想象的一致，Case 1 和 Case 3 具有较大的阻抗变化，Case 2 的阻抗变化分布在比较长的范围内，所以整体变动比较小。
2）观察一下反射曲线 – Return losses
从结果来看，Case 1 和 Case 3 的回路损耗均高于 Case 2，这个也是显而易见。
3）传输参数的比较 – Insertion losses
插入损耗的曲线出乎我们的预料之内，在 35Ghz 左右，Case 2 竟然出现了谐振点，Case 1 和Case 3 在 60Ghz 整个频段内竟然吻合的很好。
4）模式转化 – mode conversion
上图是差模转化为共模的量，我们注意到，Case 2 中有大部分差模信号转化为了共模信号，这也一定是 Case 2 插入损耗比较大的原因所在。
//原因分析//**** Hidden Message *****
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