☷
Logotype
English version
☰
Журнал «Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники» / Архив / Выпуск журнала № 2, т. 29 за 2026 год / Способы подавления перекрестных помех в связанных линиях передачи: обзор

Способы подавления перекрестных помех в связанных линиях передачи: обзор

DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-24-38

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Актуальность. С развитием высокоскоростной электроники и увеличением плотности монтажа печатных плат проблема перекрестных помех становится одним из главных препятствий для обеспечения качества передачи сигнала. Цель исследования. Систематизация и обзор современных конструктивных способов к минимизации перекрестных помех в микрополосковых линиях передачи для выявления наиболее эффективных стратегий проектирования. Методы. В работе применены методы анализа научной литературы, сравнительное сопоставление физических механизмов подавления помех, а также оценка количественных характеристик различных топологических решений. Научная новизна. Предложена обобщенная классификация способов защиты от перекрестных помех, основанная на физическом механизме подавления (компенсация разности коэффициентов связи, отвод энергии в опорный проводник, локальная коррекция погонных параметров), а также проведен анализ эффективности гибридных и высокотехнологичных структур. Результаты. Выявлено, что классические правила трассировки теряют эффективность на частотах выше 10 ГГц, в то время как инновационные решения на базе периодических структур и метаповерхностей обеспечивают подавление наводок до минус 50 дБ. Установлены ключевые закономерности влияния дефектов опорного слоя и пассивного проводника на волновое сопротивление и фазовые скорости мод, а также определены границы применимости каждого из рассмотренных методов. Практическая значимость. Результаты обзора служат техническим руководством для инженеров-разработчиков СВЧ-аппаратуры, позволяя обоснованно выбирать конкретную топологию межсоединений в зависимости от требуемого уровня помехозащищенности, доступной площади платы и сложности производственного цикла.

Ключевые слова: перекрестные помехи, связанные линии передачи, печатные платы, целостность сигнала, защитные проводники, дефектные структуры земли, метаматериалы, метаповерхности

Сведения о финансировании: Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № FEWM-2026-0013).

Библиография статьи:
Мурманский М. С. Способы подавления перекрестных помех в связанных линиях передачи: обзор / М. С. Мурманский [и др.] // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2026. – Т. 29, № 2. – С. 24–38. DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-24-38

Авторы и правообладатели:

  • Мурманский М. С. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
  • Томских А. Е. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
  • Жечев Е. С. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
  • Суровцев Р. С. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
  • Скорняков И. А. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

  • 1. Wu T.-L. Overview of signal integrity and EMC design technologies on PCB: Fundamentals and latest progress / T.-L. Wu, F. Buesink, F. Canavero // IEEE Transactions on Electromag- netic Compatibility. – 2013. – Vol. 55, No. 4. – P. 624–638.
  • 2. Far-End Crosstalk Mitigation for Transmission Lines in DDR5 Using Glass-Weave Coating Structure / X.-B. Yu et al. // 2021 IEEE USNC-URSI Radio Science Meeting (Joint with AP-S Symposium). – Singapore, Singapore: IEEE, 2021. – P. 23–24.
  • 3. Bogatin E. Signal and Power Integrity – Simplified. – New Jersey, U.S.: Prentice Hall, 2010. – 757 p.
  • 4. Worst Eye Performance Analysis for Advanced Packa- ge Die-to-Die Interconnects / H.-C. Kuo, P.-C. Pan, L.-C. Hung, M.-F. Jhong, C.-C. Wang // 2025 IEEE 29th Workshop on Sig- nal and Power Integrity (SPI). – Gaeta, Italy: IEEE, 2025. – P. 1–4.
  • 5. Study on the Impact of Imbalance Between Transmis- sion Lines on Crosstalk: A Novel Perspective of Displacement Current / X. Lu, L. Song, H. Xu, D. Su // Chinese Journal of Electronics. – 2025. – Vol. 34, No. 1. – P. 114–124.
  • 6. A 32 Gb/s 0.41 pJ/bit Single-Ended Transmitter with TX-Based-Only Adaptive Crosstalk Cancellation for Ultra- Short-Reach Wireline Applications / Y. Shen, Z. Su, C. Liu, X. Ma, L. Wang, B. Li // Applied Sciences. – 2026. – Vol. 16, No. 11. – Art. no. 5672.
  • 7. Krage M.K. Characteristics of coupled microstrip transmission lines-I: Coupled-mode formulation of inhomoge- neous lines / M.K. Krage, G.I. Haddad // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 1970. – Vol. 18, No. 4. – P. 217–222.
  • 8. DeFalco J.A. Reflection and crosstalk in logic circuit interconnections // IEEE Spectrum. – 1970. – Vol. 7, No. 7. – P. 44–50.
  • 9. Кечиев Л.Н. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры. – М.: ООО «Группа ИДТ», 2007. – 615 с.
  • 10. Mbairi F.D. High-Frequency Transmission Lines Crosstalk Reduction Using Spacing Rules / F.D. Mbairi, W.P. Siebert, H. Hesselbom // IEEE Transactions on Compo- nents and Packaging Technologies. – 2008. – Vol. 31, No. 3. – P. 601–610.
  • 11. Novak I. Measurement by vector-network analyzer and simulation of crosstalk reduction on printed circuit boards with additional center traces / I. Novak, B. Eged, L. Hatvani // 1993 IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference. – Irvine, CA, USA: IEEE, 1993. – P. 269–274.
  • 12. Сычев А.Н. Системы параметров одинаковых свя- занных линий с неуравновешенной электромагнитной свя- зью / А.Н. Сычев, С.М. Стручков // Доклады ТУСУР. – 2014. – № 1 (31). – С. 39–50.
  • 13. Сычев А.Н. Анализ и синтез несимметричных связанных линий в однородной диэлектрической среде // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2019. – Т. 22, № 1. – С. 11–19.
  • 14. Сычев А.Н. Параметры несимметричных связан- ных линий с неоднородным диэлектриком / А.Н. Сычев, Н.Ю. Рудый // Доклады Томского государственного универ- ситета систем управления и радиоэлектроники. – 2018. – Т. 21, № 4-1. – С. 7–15.
  • 15. Сычев А.Н. Синтез модальных и погонных пара- метров несимметричных связанных линий с неоднородным диэлектриком // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – № 6. – С. 1–41.
  • 16. Gilb J.P. Pulse distortion on multilayer coupled mi- crostrip lines / J.P. Gilb, C.A. Balanis // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 1989. – Vol. 37, No. 10. – P. 1620–1628.
  • 17. Surovtsev R.S. Optimization of protective varnish thickness to minimize crosstalk in multiconductor bus of space- craft PCB / R.S. Surovtsev, T.R. Gazizov // Proc. of IEEE Mos- cow Workshop on Electronic and Networking Technologies. – Moscow, Russia: IEEE, 2018. – P. 1–6.
  • 18. Сравнение эффективности методов уменьшения перекрестных связей в линиях передачи печатных плат / И.А. Скорняков, С. Карри, Р.С. Суровцев, А.Е. Мандель // Доклады ТУСУР. – 2025. – Т. 28, № 2. – С. 22–28.
  • 19. Far-End Crosstalk Modeling and Prediction for Stripline with Inhomogeneous Dielectric Layers (IDLs) / Y. Liu et al. // IEEE Transactions on Signal and Power Integrity. – 2022. – Vol. 1. – P. 93–103.
  • 20. A Comprehensive and Practical Way to Look at Crosstalk for Transmission Lines with Mismatched Terminals / S. Yong, K. Cai, B. Sen et al. // 2018 IEEE Symposium on Elec- tromagnetic Compatibility, Signal Integrity and Power Integrity (EMC, SI & PI). – Long Beach, CA, USA: IEEE, 2018. – P. 538–543.
  • 21. Prepreg and Core Dielectric Permittivity (ϵr) Extrac- tion for Fabricated Striplines’ Far-End Crosstalk Modeling / S. Yong et al. // IEEE Transactions on Electromagnetic Com- patibility. – 2022. – Vol. 64, No. 1. – P. 209–218.
  • 22. Extraction of DKglass and DKresin for PCB Striplines and Analysis of Far-End Crosstalk / J. Park, Y. Guo, X. Ye, D. Kim // IEEE Transactions on Signal and Power Integ- rity. – 2025. – Vol. 4. – P. 149–155.
  • 23. Gazizov T.R. Far-end crosstalk reduction in double- layered dielectric interconnects // IEEE Transactions on Elec- tromagnetic Compatibility. – 2001. – Vol. 43, No. 4. – P. 566–572.
  • 24. Пат. 2022/0311114 A1 США, МПК H 01 P 3/08. Dual-stripline with crosstalk cancellation / A. Sutono (США), X. Ye (США); заявитель Intel Corporation (США). – № 17/214,111; заявл. 26.03.2021; опубл. 29.09.2022. – 25 с.
  • 25. High-Performance Interconnects with Reduced Far- End Crosstalk for High-Speed ICs and Communication Sys- tems / J. Ge, R. Floyd, A. Khan, G. Wang // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. – 2023. – Vol. 13, No. 7. – P. 1013–1020.
  • 26. Jiang W. Equation-based solutions to coupled, asym- metrical, lossy, and nonuniform microstrip lines for tab-routing applications / W. Jiang, X.-D. Cai, B. Sen, G. Wang // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2019. – Vol. 61, No. 2. – P. 548–557.
  • 27. Design and Analysis of HDMI 2.1 Connector for Crosstalk Reduction using Tabs and Inverse Tabs / D. Lho et al. // 2021 IEEE 30th Conference on Electrical Performance of Electronic Packaging and Systems (EPEPS). – San Jose, CA, USA: IEEE, 2021. – P. 1–3.
  • 28. Analysis of Differential Stripline Routing Ap- proaches within a PCB Via Field for Crosstalk Mitigation / S. Datta et al. // 2023 IEEE 32nd Conference on Electrical Per- formance of Electronic Packaging and Systems (EPEPS). – Milpitas, CA, USA: IEEE, 2023. – P. 1–3.
  • 29. Homogeneous, lossy and Asymmetrical Strip Line with tabbed design for High-Speed Interface application / A. Patel, G. Pandey, G. Verma et al. // ITM Web of Confe- rences. – 2023. – Vol. 54. – Art. no. 02007.
  • 30. Analysis Method for Curved Coupled Stripline With Triangular Tabs Within Pin Field of High-Speed Channels / Y. Zhang, X-D. Cai et al. // 2025 IEEE International Sympo- sium on Electromagnetic Compatibility, Signal & Power In- tegrity (EMC+SIPI). – Raleigh, NC, USA: IEEE, 2025. – P. 338–342.
  • 31. Reinforcement Learning-Based Design of Intercon- nects with Reduced Far-End Crosstalk / C.-J. Mai, Ch.-S. Mao, et al. // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2025. – Vol. 67, No. 4. – P. 1370–1374.
  • 32. A low loss microstrip line on thin flexible substrate film by defected ground structure / A. Tsuchiya, Yu. Yamaguchi et al. // IEICE Communications Express. – 2023. – Vol. 12, No. 11. – P. 582–585.
  • 33. Sindhadevi M. Crosstalk Reduction Using Defective Ground Plane Structures in RF Printed Circuit Boards / M. Sindhadevi, K. Malathi, A. Henridass et al. // Arabian Journal for Science and Engineering. – 2014. – Vol. 39. – P. 1107–1116.
  • 34. A SSPP-Integrated Defected Ground Structure with Low EMI / X. Luo, K. Yang, L. Li, H. Liu // IEEE Letters on Electromagnetic Compatibility Practice and Applications. – 2025. – Vol. 8, No. 1. – P. 7–10.
  • 35. Balan T.S. Suppression of Common and Differential Component of Crosstalk Coupling onto the Differential Line and Field analysis of the Crosstalk / T.S. Balan, B. Devadas, G.K. Srivastava // 2018 IEEE Symposium on Electromagnetic Compatibility, Signal Integrity and Power Integrity (EMC, SI & PI). – Long Beach, CA, USA: IEEE, 2018. – P. 260–264.
  • 36. Kazerooni M. Unit Length Parameters, Transition Sharpness and Level of Radiation in Defected Microstrip Struc- ture (DMS) and Defected Ground Structure (DGS) Interconnec- tions / M. Kazerooni, A. Cheldavi, M. Khalil // Progress in Elec- tromagnetics Research M. – 2009. – Vol. 10. – P. 93–102.
  • 37. Zhang Y. UWB Far-End Crosstalk Mitigation with «LL» Shaped Defected Tabbed Routing Structures / Y. Zhang, G. Wang // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibil- ity. – 2025. – Vol. 67, No. 1. – P. 247–253.
  • 38. Crosstalk Reduction in Coupled Microstrip Lines using TT-shaped DMS Approach / L.K. Baghel, S. Kumar, S.A. Sis, J. Kim // 2023 Joint Asia-Pacific International Sym- posium on Electromagnetic Compatibility and International Conference on ElectroMagnetic Interference & Compatibility (APEMC/INCEMIC). – Bengaluru, India: IEEE, 2023. – P. 1–4.
  • 39. Equivalent Circuit Model of Crosstalk Reduction Parallel Transmission Lines with Defected Microstrip Struc- tures / X. Liu, Y. Li, Y. Zhao et al. // 2018 Cross Strait Quad- Regional Radio Science and Wireless Technology Conference (CSQRWC). – Xuzhou, China: IEEE, 2018. – P. 1–2.
  • 40. Gobinath A. Reduction of near-end and far-end cross- talk in microwave and millimetre wave band of parallel trans- mission lines using meander shaped DMS / A. Gobinath, N.S. Kumar, P. Rajeswari // Journal of Physics: Conference Se- ries. – 2023. – Vol. 2466, No. 1. – Art. no. 012016.
  • 41. Li C. Crosstalk reduction between microstrip lines us- ing TL-shaped defected microstrip structure / C. Li, Y. Wang, X. Li // Engineering Reports. – 2023. – Vol. 5, No. 1. – Art. no. e12559.
  • 42. Yokesh V. On the Design of a Stepped Mixed Signal Transmission Line with Defected Microstrip Structure for High-Frequency PCB Traces // Journal of High-Frequency Com- munication Technologies. – 2024. – Vol. 2, No. 1. – P. 120–129.
  • 43. Near end and far end crosstalk reduction in high- speed signaling channel with periodical spiral resonator de- fected microstriplines in a high performance printed circuit board / G. Arumugam, S.-K. Natarajan, R. Packianathan, M.-S. Karoui // IEICE Electronics Express. – 2025. – Vol. 22, No. 1. – Art. no. 20240268.
  • 44. A Serpentine Guard Trace to Reduce the Far-End Crosstalk Voltage and the Crosstalk Induced Timing Jitter of Parallel Microstrip Lines / K. Lee, H.-B. Lee, H.-K. Jung et al. // IEEE Transactions on Advanced Packaging. – 2008. – Vol. 31, No. 4. – P. 809–817.
  • 45. Dai X. Reduction of UWB Far-End Crosstalk in Mi- crowave and Millimeter-Wave Band of Parallel Periodically Loaded Transmission Lines with Discontinuous Structured Guard Lines / X. Dai, W. Feng, W. Che // IEEE Transactions on Plasma Science. – 2020. – Vol. 48, No. 7. – P. 2372–2383.
  • 46. Dai X. Investigation and Improvements of UWB Mi- crostrip Delay Lines / X. Dai, W. Feng, W. Che // IEEE Trans- actions on Components, Packaging and Manufacturing Tech- nology. – 2021. – Vol. 11, No. 8. – P. 1292–1300.
  • 47. Wu C.H. An Application of the Subwavelength Peri- odic Microstrip Guard Trace in High-Speed Circuits / C.H. Wu, P. Ma, G. Zhou et al. // IEEE Access. – 2022. – Vol. 10. – P. 42640–42655.
  • 48. Shiue G.-H. Guard Trace Design for Improvement on Transient Waveforms and Eye Diagrams of Serpentine Delay Lines / G.-H. Shiue, C.-Y. Chao, R.-B. Wu // IEEE Transactions on Advanced Packaging. – 2010. – Vol. 33, No. 4. – P. 1051–1060.
  • 49. Tani L. Minimizing crosstalk on printed circuit board using non uniform guard traces / L. Tani, N. El Ouazzani // 2016 International Conference on Information Technology for Or- ganizations Development (IT4OD). – Fez, Morocco: IEEE, 2016. – P. 1–4.
  • 50. Mbairi F.D. On The Problem of Using Guard Traces for High Frequency Differential Lines Crosstalk Reduction / F.D. Mbairi, W.P. Siebert, H. Hesselbom // IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies. – 2007. – Vol. 30, No. 1. – P. 67–74.
  • 51. Raj A. Investigations on Crosstalk Reduction in Cou- pled Microstrip Transmission Line / A. Raj, N. Gupta // IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine. – 2024. – Vol. 13, No. 3. – P. 66–73.
  • 52. Abbasi H.R. Cross‐talk reduction in metamaterial and non-uniform transmission lines / H.R. Abbasi, J.A. Rashed- Mohassel, M.N. Moghadasi // IET Microwaves, Antennas & Propagation. – 2024. – Vol. 18, No. 6. – P. 459–466.
  • 53. Zhang Y. High Signal Integrity Interconnects Embed- ded with Metasurface for Far-End Crosstalk Reduction and High-Speed Data Transfer / Y. Zhang, G. Wang // IEEE Trans- actions on Signal and Power Integrity. – 2024. – Vol. 3. – P. 212–218.
  • 54. Azhagumurugan R. A novel metamaterial structure to reduce far-end crosstalk in printed circuit boards / R. Azhagu- murugan, P. Indumathi // International Journal of Engineering & Technology. – 2014. – Vol. 6, No. 2. – P. 588–591.
  • 55. Munir A. Performance enhancement of coupled mi- crostrip lines using split ring resonators / A. Munir, L.R.G. Soeka // 2014 International Conference on Electrical Engineering and Computer Science (ICEECS). – Kuta, Bali, Indonesia: IEEE, 2014. – P. 385–388.
  • 56. Газизов Р.Р. Локализация максимумов сигнала в многопроводных линиях передачи печатных плат с помо- щью системы TALGAT / Р.Р. Газизов, А.М. Заболоцкий, П.Е. Орлов // Доклады Томского государственного универ- ситета систем управления и радиоэлектроники. – 2015. – № 4 (38). – С. 147–150.
  • 57. Пат. 2579915 РФ, МПК H 04 B 3/32. Способ подав- ления перекрестных помех в многопроводных линиях связи / В.Н. Федоров [и др.]. – № 2014116590/07; заявл. 25.04.2014; опубл. 10.04.2016, Бюл. № 30. – 12 с.
  • 58. Пат. 89293 РФ, МПК H 02 H 3/00. Способ подав- ления перекрестных помех в многопроводных линиях связи / В.Н. Федоров [и др.]. – № 2009126800/22; заявл. 15.07.2009; опубл. 27.11.2009, Бюл. № 33. – 22 с.
  • 59. Crosstalk Suppression Method at the End of Multi- conductor Transmission Lines Based on Crosstalk Factor The- ory / B. Yin, D. Cheng, R. Wang et al. // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. – 2026. – Vol. 16, No. 4. – P. 861–871.
  • 60. Simulation for a Crosstalk Canceling Algorithm in Lossless Multiconductor Transmission Lines / J. Zhou et al. // IEEE Letters on Electromagnetic Compatibility Practice and Applications. – 2021. – Vol. 3, No. 2. – P. 52–55.
  • 61. Broydé F. A new method for the reduction of crosstalk and echo in multiconductor interconnections / F. Broydé, E. Clavelier // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. – 2005. – Vol. 52, No. 2. – P. 405–416.
  • 62. Coskun S. Manufacturing and design practices: a re- view of crosstalk reduction in electronic circuit / S. Coskun, M. Yildiz, T. Sonmezocak // International Journal of Electronics and Telecommunications. – 2025. – Vol. 71, No. 1. – P. 113–121.
  • 63. Briones M.A. Transmission Lines in Modern Com- munication Systems: A Systematic Review / M.A. Briones, A.S. Fung, E.R. Arboleda // International Journal of Research Publication and Reviews. – 2024. – Vol. 5, No. 7. – P. 724–735.
Рукописи статей направлять на адрес редакции: journal@tusur.ru
Последний выпуск
Доклады ТУСУР
№ 2, т. 29, 2026
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru

Подписка на обновления
Оформить подписку на получение обновлений журнала

Журнал «Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники»

пр. Ленина, 40, мк, каб. 310/2 +7(3822) 701-582, внутр.: 1456 journal@tusur.ru

При полном или частичном использовании текстовых и графических материалов с сайта journal.tusur.ru активная ссылка на сайт ТУСУРа обязательна.

Лицензия Creative Commons Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная .