为什么电缆有多个接地？
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一切都归结为数据线的阻抗。基本上，线路具有低电阻，但这与我们在这方面所称的阻抗有很大不同。
基本上在诸如SATA和USB3.0中使用的高频下（实际上实际上是超过100 + MHz的东西），沿着电缆传输的电信号开始表现得更像是由电缆（传输线）引导的电磁波。 。寄生电容和电感共同作用以形成信号阻抗。由于波的性质，不连续往往会引起反射-例如，如果您以一定角度向玻璃板发射激光，则可以看到激光束已在密度变化的点处反射（例如，从空气到玻璃） ）。简而言之，这基本上就是高频信号（如果您考虑一下，来自USB3.0的2.5GHz信号与WiFi使用的RF频段基本相同）。
当电缆中的RF信号沿其传播时，如果它遇到所传播的传输线的阻抗不匹配，则某些信号将朝源反射回去。这非常糟糕，因为这意味着功率损耗（信号衰减），并且由于反射在电缆中四处反射而导致的失真。为了确保这种情况不会发生（或至少降低可能性），我们在该特定电路中将所有电缆，终端，驱动器，电子设备设计为具有相同的特征阻抗，从而允许信号通过驱动器从驱动器传输至接收器。最小的反射。
为了获得该特性阻抗，我们需要两件事，首先是电缆中的电感，其次是电缆与地面之间的电容。它们各自具有相反极性的复数阻抗，因此一起形成一个真实的阻抗-该值取决于技术，例如100Ω的差分阻抗是常见的，而50Ω的单端阻抗则是常见的。因此，您需要电线和接地来设置此阻抗。现在，您不能只保留旧的接地线，而是需要进行设置，以使电缆和地面之间的电场产生正确的电容。此外，如果您有差分信号，则需要将每条线的阻抗以及（两条信号线之间的）差分阻抗都设为特定值。
在PCB布局中，您拥有不同的技术，但最主要的技术是“ Microstrip”。基本上在接地层和PCB之间，您具有具有介电特性的PCB材料，从而形成了所需的电容。然后，您选择走线的宽度以获得正确的电感，以创建您的特性阻抗。
对于电缆，有不同的处理方法。一个示例是同轴电缆，其中每条信号线都有自己的屏蔽层，该屏蔽层用作接地层。由于对称性，很容易计算出电缆的阻抗并设计尺寸正确的东西。但是，同轴电缆体积庞大，很难制造出非常小的同轴电缆，尤其是当您移至差分信号时（双绞线很痛苦！）。因此，相反，他们要做的是使用两根电缆（有时采用双绞线布置以使线对之间的耦合最大化）来传输差分信号。但是，正如在某些应用中提到的那样，您还需要更多，您需要接地以及电缆之间的特性阻抗。因此，您还需要为该对布线一个接地平面。有不同的方法可以做到这一点，
特别是在SATA中，它们将接地布置为每个信号对的任一侧（中间的一个是共享的），并且通过仔细计划，它们会达到特性阻抗。
希望about是可以理解的，它实际上是电子工程中一个非常复杂且广阔的领域。
先前的答案描述了为什么传输线效果可能需要一条电缆中的多条接地线，但是，即使在传输线效果不明显的较低频率下，您也可能希望在接口电缆上包含多条接地线。关键原因是最大程度地减少干扰和串扰。
来自磁场的干扰取决于信号线和接地线之间的回路面积，在该回路中其回流电流会流过。如果1英寸宽的带状电缆中只有一个接地，则最远的信号线应至少相距1/2英寸，并且可能相距将近1英寸（在低速数字系统中这种设计并不常见）。这会造成环路1/2“ x L的面积，杂散的磁信号可以通过该面积耦合到信号线中。通过放置多条接地线，可以减小信号线与地面之间的最大距离，减小环路面积，从而减少电磁干扰。
类似地，两个信号之间的磁串扰取决于从信号到地线的环路中的重叠。例如，当两条信号线共享带状电缆中的地线时，它们的环路将明显重叠。
这本质上形成了一个很长，很细的空心变压器，可以将信号从一条线耦合到另一条线。同样，通过增加接地线的数量，您可以最小化这些重叠环路的面积，甚至可以消除它们，从而减少信号之间的串扰。
即使信号频率足够低而不必担心另一个答案中描述的传输线影响，这两种影响也常常会证明使用多个接地是合理的。
高速数据线以及大多数模拟线通常采用差分操作，以避免干扰（内部和外部）。
这意味着要么线路匹配阻抗，要么线路用于接地干扰。实际上，这两者都意味着较少的噪声和干扰。
例如，参见具有多对双绞线的典型以太网电缆（UTP最常见）。双绞线意味着它们之间几乎总是相同的距离。另一个例子是一些VHF / UHF电视天线，通常具有扁平电缆，每侧都有一根电线。扁平电缆的制作方法使导线之间的距离保持恒定。这意味着电线中的阻抗恒定，这意味着更少的反射，更少的EM波速变化（并且每个频率倾向于以不同的速度滞后，导致失真），信号的平滑度更小以及来自外部源（电线像天线一样）的干扰更少通过他们自己）。
这些对于高速和模拟信号特别重要，在高速和模拟信号中，信息可能会受到很小的干扰而被破坏。
除了其他答案中提到的因素外，带状电缆在相邻导线之间可能还具有很大的寄生电容。在下面的示例中，这三个发生器试图在电缆的导线上输出方波（电缆的末端有一个地线），但是产生的波形令人讨厌，以至于连接到NODE2的设备可能会看到一些虚假的过渡。如果电缆在每条电线之间都包含接地，则可能会增加电容性负载（从而使波形稍微“圆化”，但实际上会消除电容性串扰。
模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图