【導讀】在設計初期，確定差分信號線(xiàn)寬間距時(shí)，我們會(huì )面對這么個(gè)選擇：相同的阻抗管控，對應著(zhù)不同的線(xiàn)寬間距，4mil/4mil，5mil/8mil...其中間距大的我們叫松耦合，間距小的就叫緊耦合。遇到這種情況我們該如何選擇呢？如果我是設計工程師我就選緊耦合，因為占用的空間小啊，布線(xiàn)容易啊。本文就要分析一下松緊耦合的優(yōu)缺點(diǎn)了，因為凡事有利就有弊呀。
首先從反射的角度來(lái)分析，反射最主要的切入點(diǎn)就是阻抗。耦合的松緊會(huì )影響傳輸線(xiàn)的各種阻抗參數，下表顯示了介質(zhì)厚度為3.8mil，介電系數為4.5，銅厚1.2mil時(shí)，差分阻抗保持在100歐姆，不同線(xiàn)間距對傳輸線(xiàn)阻抗的影響。其中Zquiet為當其中一條線(xiàn)保持靜態(tài)，另一條線(xiàn)上單端信號感受到的阻抗，Zse為附近沒(méi)有其他傳輸線(xiàn)時(shí)的單端阻抗。
從表中可以看到雖然差分阻抗都相同，但共模阻抗相差較大，耦合越緊共模阻抗越大，我們知道理想的共模端接是25歐姆，所以緊耦合的共模反射肯定要比松耦合大。還有信號出pin時(shí)，是從無(wú)耦合區域進(jìn)入耦合區域，先感受到單根阻抗，再耦合阻抗，在這種情況下，緊耦合兩部分阻抗差也比松耦合大，反射也會(huì )越嚴重。下面我們就仿真驗證一下，我們用case1，case2，case4的線(xiàn)寬間距來(lái)搭建鏈路，無(wú)耦合區域長(cháng)度為30mil，耦合區域為2000mil。
差分回波損耗對比（紅：case1；藍色：case2；玫紅：case4）：
共?；夭〒p耗對比（紅：case1；藍色：case2；玫紅：case4）：
仿真結果證明了緊耦合的反射確實(shí)比松耦合嚴重哦。
再從串擾來(lái)分析一下。都說(shuō)緊耦合抗干擾能力強，事實(shí)是否如此呢？同樣用case1，case2，case4的線(xiàn)寬間距來(lái)搭建鏈路，攻擊線(xiàn)是單根信號，距離差分對10mil，阻抗50ohm，加了上升沿是100ps的1v階躍信號。
差分噪聲（紅：case1；藍色：case2；玫紅：case4）：
嘢，仿真結果顯示緊耦合的差分噪聲確實(shí)要小些哦，那共模噪聲呢？
共模噪聲（紅：case1；藍色：case2；玫紅：case4）：
結果相反哦，松耦合抗共模噪聲的能力更強些。為什么呢？耦合越緊，干擾源對兩根信號的串擾就越接近，我們知道差分信號是兩信號相減，串擾越接近的話(huà)抵消的就越多，得到的差分串擾就越小。但共模信號是兩根信號串擾電壓的平均值，是相加，所以緊耦合比之松耦合會(huì )加劇共模串擾。
另外松耦合的線(xiàn)寬較緊耦合寬，導體損耗相對小，在長(cháng)距離的高速信號傳輸時(shí)一般都會(huì )建議采用5mil以上的線(xiàn)寬。
綜合空間，反射，串擾和損耗等因素，對于走線(xiàn)很長(cháng)的高速差分互連最好使用相對松耦合。
