Высокоскоростные печатные платы. Сохранение целостности электрических сигналов и электропитания - страница 7

На рисунке выше векторы показаны только в одной точке пространства. Если изобразить распространение волны для фронта прямоугольного импульса, волна будет излучаться от проводника в окружающую среду и будет перемещаться по ходу движения фронта сигнала вдоль проводника с током.

Рис. 6 Электромагнитное поле, сформированное фронтом импульса в проводнике

Электромагнитные волны способны накладываться друг на друга, например, при отражении от неоднородностей. Такое явление называется интерференцией.

Электромагнитные волны способны огибать препятствия, если размеры препятствий соизмеримы с длиной волны или меньше длины волны. Такое явление называется дифракцией.

Электромагнитные волны способны наводиться на проводники, формируя в них вихревые токи.

Электромагнитные волны способны поглощаться в электрических материалах и диэлектриках с потерей энергии.

Если проводник или проводящая поверхность не заземлены, они могут стать источником вторичного излучения. В этом случае волна будет переизлучаться или отражаться. При соединении данной проводящей поверхности с землей, энергия излучения будет снижена до минимального значения. На этом принципе основано электрическое экранирование.

Величины электрического поля и магнитного поля убывают с увеличением расстояния от источника сигнала. Различают распространение электромагнитной волны в ближнем поле и дальнем поле. Граница l_>гр между полями определяется выражением

,где 𝜆 – длина волны.

Цифровой сигнал является носителем информации. Основная задача системы передачи информации – обеспечить неискаженную передачу цифровых сигналов из источника в приемник. Приемник должен правильно «распознать» логические нули и единицы (в двоичной системе счисления) для восстановления сигнала, претерпевшего искажения в линии передачи. Важно знать основные характеристики прямоугольного импульса напряжения, причины, приводящие к искажению импульсов и построить систему передачи так, чтобы либо предотвратить или уменьшить эти искажения, либо восстановить сигнал по некоторым критериям.

Единичным или базовым элементом цифрового сигнала в книге определен одиночный прямоугольный импульс напряжения [7].