摘要：针对高速通信背板走线长、信号传输性能劣化的问题,系统研究了高速通信背板电磁兼容性、信号完整性和电源完整性。首先系统分析高速通信背板的电磁兼容性问题。对PCB中的无源器件电阻、电容和电感进行各个建模与分析,采用部分电感的方式简化自感和互感的计算,使用保角变换将传输线电容转化为平板电容；建立了多层高密度PCB过孔等效电路模型,其理论结果与过孔三维模型仿真结果一致；通过研究传输线的散射参数和串扰、以及寄生参数导致的传播延时问题,结合HFSS仿真,给出了布线的一些指导性规则和改善信号传输质量的方法；揭示TEM波在传输线上不同相位时的电场分布规律,当信号遇到不均匀的结构时会反射,反射信号与入射波叠加形成驻波；探讨Rapid IO在采用误差为5%、特性阻抗为100Ω低压差分线的传输效果,给出了传输线阻抗、信号线间的长度匹配等建议。接着探讨高速通信背板的电源完整性问题。采用传输线矩阵法建立电源/地平面模型,将其求解结果和Ansys SIwave仿真结果进行对比,得到两点间的特性阻抗,通过增加电容数目,使容值差和反谐振变小,电源分配网络的特性阻抗低于目标阻抗,有效控制了噪声的产生。最后研究高速通信背板的电磁辐射问题。采用小电流元模型,分别计算各个小电流元的辐射,然后将其相加得到总的辐射,并以微带线和带状线为例分析了背板走线辐射的强度和分布。本文研究结果对高速通信背板的设计具有理论指导和实际参考价值。