一、跨分割影响分析

 （一）定义与现象

跨分割是指信号走线跨越电源平面或地平面的分割区域，导致信号的参考平面不完整。这种现象在高速数字信号系统中尤为常见，其主要危害包括：

1. 阻抗不连续：信号在跨分割区域的阻抗会发生变化，导致信号反射和失真。

2. 信号串扰：跨分割会增加信号之间的耦合，容易引发串扰。

3. 反射问题：由于阻抗不匹配，信号在跨分割处会发生反射，影响信号完整性。

4. 环路面积增大：跨分割会增加电流的环路面积，加大环路电感，使输出波形容易振荡。

5. 电磁干扰（EMI）增加：跨分割会增加向空间的辐射干扰，同时使信号更容易受到外部磁场的影响。

 （二）处理方法

1. 避免跨分割走线：在布线时尽量绕开分割区域，确保信号走线在同一参考平面内。

2. 桥接处理：如果必须跨分割，可以通过桥接的方式连接分割区域，为信号提供较短的回流通路。

3. 添加缝补电容：在跨分割处添加缝补电容，以减小回流路径的阻抗，降低电磁干扰。

 二、电源地平面协同设计方法

 （一）优化电源地平面布局

1. 合理分割：根据电路的需求和电流路径，合理地分割电源平面，实现更细致的电源管理。

2. 紧邻布局：确保电源层与地层紧邻，形成一个良好的参考平面，以减少信号的回路面积。

3. 去耦电容配置：在电源层上放置多个去耦电容，实现不同频率下的电源噪声抑制。

 （二）信号回流路径优化

1. 避免信号穿透平面：尽量不要在信号层和地层之间设置信号线，以免引入过多的寄生电感和阻抗不连续。

2. 优化过孔设计：使用大量的通孔可以有效降低电源层的电感，但需注意避免过孔过于密集导致平面隔离带。

3. 信号层布局配合：在信号层的布局中考虑与电源层和地层的配合，确保信号的回路尽可能短且直接。

 （三）平面间耦合增强

1. 增加耦合面积：通过增加电源层与地层之间的耦合面积，提高电源层的EMI性能。

2. 减少隔离间隙：尽量减小电源层与地层之间的隔离间隙，以增强两者的耦合效果。

 （四）电源完整性仿真

1. 模拟仿真：在实际制造之前，使用模拟软件对电源网络进行仿真分析，预测潜在的电源完整性问题。

2. 热分析：考虑电源层设计时的热分布，防止因过热造成的电源不稳定或损坏。