电子产品世界

在PCB设计中，工程师们往往对高速信号的完整性保持高度警惕，却容易忽视低速信号走线的阻抗控制问题。当相邻走线间距呈现不规则变化时，即便信号速率不高，仍然会引发意想不到的信号质量问题。这种间距变化带来的阻抗扰动，远比单纯考虑串扰问题更值得关注。

一些速率虽然不算特别高，但是对时序、信号质量有要求的数字接口，例如“SDIO”。我要注意走线间距的问题。

如果走线可以间距足够的大，例如满足3W，并且可以用GND隔离，并且足够的空间打GND地孔，那么也没什么纠结的。但是往往我们没有那么多足够的空间来走线。这时候，我们需要判断让两根线的间距增大一些。但是不要盲目铺GND

为什么不要随便在高速线旁边铺铜？

那么，我们就像知道，此时50Mbps的信号，或者100Mbps的信号走线是否会干扰相邻信号。

我们实际场景中，只能做到2W，是否有串扰问题呢？

空间受限时的妥协方案

若PCB空间不足，可采取以下平衡策略：

1. 优先级分级 ：

• CLK信号 ：必须满足4W间距或地线隔离。

• CMD信号 ：次优先级，≥3W间距。

• DAT0-DAT3 ：组内等长优先，组间允许局部放宽至2.5W（需SI验证）。

• 局部密度调整 ：

• 非关键信号（如CD检测）可缩小间距至2W。

• 牺牲布线层 ：

• 将SDIO信号单独布置在一层，避免与其他高速信号（如DDR、USB）平行。




比“串扰”危害更大的是“阻抗变化”

如果我们做不到3W，把间距缩小为2W，除了串扰问题，还有什么问题呢？


当 PCB 走线间距无法满足 3W 规则（即线中心距为 3 倍线宽），而只能采用 2W 时，会对信号完整性和 EMI 产生显著影响，具体问题及对策如下：

1. 串扰增加

• 间距从 3W 减至 2W 时，相邻信号线间的电场耦合增强，串扰噪声可能增加 30%~50%（差分对更敏感）。

• 高频信号（如 PCIe Gen4 以上）的近端串扰（NEXT）可能超出规范要求，导致误码率上升。

• 阻抗偏差

• 差分对间距缩小会降低差分阻抗（典型值下降约 5~10Ω），若设计容差为 ±10%，可能超出允许范围。

• 单端线与参考平面的间距变化也会影响单端阻抗，导致反射增加。

• EMI 辐射增大

• 紧密间距会增加共模电流辐射，尤其是当差分对不平衡时，EMI 可能超出 FCC/CE 认证限值。




虽然100MHz以下的信号对2W间距的相邻走线串扰影响是有限的，但是会影响阻抗，间距的变化会导致阻抗变化，从而引起反射，导致信号质量变差。我们还是把2W优化为2.5W。

关键词： PCB 电路设计