Анализу индуктивных параметров межсоединений посвящен ряд работ [91, 113, 271, 337, 338]. В них рассматриваются контуры, состоящие из сигнальных проводников и возвратных шин земли. При этом выделяют три вида взаимодействующих контуров:
1) более чем с одним возвратным проводником;
2) без общих возвратных проводников;
3) с одним общим возвратным проводником или шиной.
Известны конструкции плат с повышенной помехоустойчивостью топологии межсоединений [4]. Поставленная цель достигается тем,
что в монтажной плате, содержащей диэлектрическое основание с парами равных по длине проводников, перекрещивающихся в параллельных плоскостях с образованием контуров, проводники расположены на одной стороне диэлектрического основания, причем пары проводников с меньшим расстоянием один от другого образуют контуры, расположенные внутри контуров, образованных парами проводников с большими расстоянием один
от другого, а количество внутренних контуров кратно четному числу.
Расположение проводников на одной стороне основания с формированием системы внутренних и внешних контуров, в которых один проводник является сигнальным, а другой «земляным», создает условие, при котором в каждом контуре протекают встречнонаправленные токи. Поскольку контуры
с равноудаленными проводниками имеют одинаковые площади, а количество внутренних контуров – четное число, то, с одной стороны, исключается влияние импульса помехи от внешнего магнитного поля, с другой стороны, компенсируется паразитное магнитное воздействие проводников внутренних контуров на проводники внешних. Влияние паразитных взаимоемкостных связей значительно уменьшается (в 1,5 – 2 раза) благодаря размещению «земляных» проводников между сигнальными.
На рис. 2.9, а представлен участок монтажной платы (общий вид);
на рис. 2.9, б – топологический рисунок проводников. Монтажная плата содержит диэлектрическое основание 1, внутренние 2 и внешние 3 контуры, электропроводящую пластину 4, элементы 5, пары проводников 6 и 7, 8 и 9, 10 и 11. Принцип работы платы заключается в следующем. Внутренний 2 и внешний 3 контуры содержат взаимно симметрично перекрещивающиеся проводники 6 и 7, 8 и 9, 10 и 11 равных длин. Причем по перекрещивающимся проводникам 8 и 9, 6 и 7 внутреннего контура 2 и 10 и 11 внешнего контура 3
протекают встречно направленные токи. Это объясняется тем, что один
из проводников контура является прямым сигнальным 8, а второй – возвратным «земляным» проводником 9. Проводники могут быть печатными с изоляцией
в точках перекрещиваний либо выполненными из изолированного провода. Перекрещивающиеся проводники 8 и 9 и 6 и 7 образуют петли равных площадей. Паразитное магнитное взаимное влияние проводников в плате следует рассматривать через взаимные магнитные потоки или через взаимоиндуктивности.
При рассмотрении системы проводников в конструктиве используется понятие о собственных и взаимных индуктивностях [91].
Отношение потока самоиндукции контура к току в нем называют собственной индуктивностью, а отношение потока взаимной индукции одного из двух контуров к силе обусловливающего его тока в другом контуре – взаимной индуктивностью этих контуров. Пользуясь понятиями о собственной и взаимной индуктивностях контуров (участков), следует отметить, что они имеют смысл лишь при условии, что в любой момент времени ток можно считать одинаковым для всех сечений каждого контура (участка). Следовательно, эти понятия применимы лишь тогда, когда электромагнитное поле в конструктиве квазистационарно, то есть когда длина волны электромагнитных колебаний в структуре много больше размеров контуров и расстояний между ними.
Взаимная индуктивность двух нитей (проводник разбивается на бесконечно тонкие продольные нити) может быть найдена по формуле из [91]:
(2.14)
где dl' и dl'' – элементы длины нитей l' и l'';
D – расстояние между этими элементами;
 – угол между ними;
0 – магнитная проницаемость воздуха.
Переменный ток, проходя по проводнику конструктива, распределяется по его сечению неравномерно. Это явление, известное под названием поверхностного эффекта (или эффекта близости, когда речь идет о влиянии
тока в одном из проводников на распределение тока в другом), приводит
к тому, что значения индуктивностей при переменном токе отличаются от их значений при постоянном. При высокой частоте неравномерность распределения тока значительна и должна учитываться при расчете
индуктивных параметров. По результатам экспериментальных оценок [37] учет влияния возвратного проводника в виде сплошного слоя земли в печатной плате приводит к уменьшению собственной индуктивности сигнального проводника в 1,2 – 2,8 раза.