干货 | 差分走线对辐射的影响

一、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，所以在目前的高速电路设计中，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信号之差，所以当受到共模信号干扰时，两根所产生的噪声就相同，在接收端做差值时正好被抵消。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，因此差分线在高速通信领域得到广泛应用。

特点一，信号相位差180度，两信号线产生的场强相互抵消。

特点二，由于最终信号是取两信号间的差值，两根信号线同时受干扰时，差值不变。

二、差分对的走线要求

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，即我们平时说的要保持两根线电流大小相等、方向相反。任何原因造成的相位试配，都会影响差分线的性能。因此在layout设计是差分线要等长、等阻抗。

三、案例分享

某款TVBOX在做U盘数据读写模式下辐射测试情况如下图（水平方向）

对数据进行分析，样机在测试U盘数据读写模式下整体辐射情况良好，唯独960MHZ超标2db，再细看240MHZ和480MHZ处都存在窄带噪声，此三频点均为USB2.0数据传输常见特征频点，且其它模式下机器均能通过测试。看看其USB2.0走线如下图：

两对USB差分对走线较长，且每根数据线均打3个过孔。

差分走线测试点没有严格按等长走线，且测试点引线较长。

四、走线优化方案如下

1、减少差分对走线过孔，如果允许尽量不打过孔走线。过孔产生的寄生参数会影响两条差分线的阻抗匹配，引起差分对间的相位偏移。

2、取消差分信号测试点，使差分对走线严格按照等长规则布线。