在如何降低耦合雜訊Crosstalk一文中，已經針對幾個降低Crosstalk的方式進行分析。在這些方法中，Guard trace的應用相當常見，但常認為在兩訊號線之間加入接地導線就可以抑制耦合雜訊，這塊領域還是有其設計的技巧！本篇筆者實際進行Guard trace的模擬分析，針對幾個可能的case進行討論，並找出較佳的guard trace設計！
何謂Guard trace
一般而言，常見的Guard trace是在兩訊號線(橘線)中間加入一條接地導線(淺藍線)，可以讓訊號線間的互容與互感受到地的保護而變小，進而降低Crosstalk的能量干擾。
然而在傳輸線理論中我們可以清楚地知道，當工作頻率越來越高，等效的波長越來越小時，導線或是電源/接地平面中的兩任意點已不盡然是相等的電位，有可能會在此兩點產生電壓的波動甚至產生反射，進而形成駐波，影響效能。
因此在Guard trace的接地設計中，最良好的設計就是不要讓耦合能量在最高工作頻率內產生反射、形成駐波。
Guard trace的模擬分析
針對5種設計進行分析：
1.無Guard trace
2.有Guard trace，完全浮接
3.有Guard trace，雙端接地
4.有Guard trace，一端開路一端接地
5.有Guard trace，接地孔每隔最高工作頻率的
進行排列
從Insertion loss的頻率響應來看，可以發現當Guard trace的接地via太少時，線路會產生諧振點，這些諧振點主要來自耦合雜訊在Guard trace來回反射產生駐波，會影響通道線路的特性，使得能量停滯、損耗變大。至於通道損耗的能量跑到哪裡去了？從結果來看，可以發現大部分的能量以耦合的形式出現在被耦合的傳輸線上！也就是說，當Guard trace不接地或接地不良，Crosstalk就會變得更嚴重，也就是說這種Guard trace是多餘的，根本扯後腿！
從時域上來看耦合雜訊，可以很明顯的看出頻率響應比較差的幾個case都有嚴重的震盪，這些都是多重反射造成的。
其中，沒有Guard trace的設計不會產生震盪的波形以及每一個via的Guard trace設計沒有震盪波形。且每一個via的Guard trace還可以有相當大幅度的雜訊改善。
或許我們從電磁場形來看會更有感覺。圖是雙端開路case中訊號線(左圖)與地迴路(右圖)的場形。可以發現8GHz會有很大的能量耦合，可以在頻域中看到一個很大的諧振點。且可以很明顯看出在8GHz時，Guard trace上的波形並不隨著輸入的波而跟著移動，換句話說Guard trace上有很明顯的駐波。
對比Guard trace上每隔最高工作頻率的排列接地孔的case，並不會有很大的能量耦合到另一條傳輸線，且Guard trace上的波形會隨著輸入波移動，代表沒有駐波產生在Guard trace上影響整體通道的響應。
錯誤的判斷方式
或許有人會覺得，兩線中間加了一個金屬導體，訊號間互相耦合的電場會減少，應該會多多少少降低一點耦合雜訊。這疑惑筆者不能說不對！從下面的圖中我們可以發現，有接地via的case的確都有較少的互容，所以Guard trace的確有起到一個電牆的作用。
Crosstalk變差真正的原因在於雜訊在Guard trace上反射並來回震盪形成駐波影響效應！
Guard trace的接地via要幾個
我們已經知道Guard trace的接地設計相當重要，一定要有足夠的接地via，才可以發揮Guard trace的改善效果，否則只會使雜訊變得愈趨嚴重。但是實際上，封裝基板與印刷電路板要在Guard trace上設計足夠多的via是有困難度的，如果太多太密，板廠的design rule一定不會過的，甚至需要增加設計成本！這樣從事Layout的工程師就會有疑慮：
1.到底要設計多少個接地via才是最剛好的？
2.多少距離要加一個接地via？
這問題很常見，但前面已經提到我們的目標是不要讓訊號在Guard trace上產生駐波，而駐波的產生又與訊號頻率相關，越高的工作頻率會有越短的波長，Layout上兩點之間的波動會更明顯，因此不如我們換個問法：多少的訊號波長加一個via？
也就是說把問題設定在每個接地via需要間隔多少波長才不會產生嚴重的諧振效應。
這樣的話就簡單多了
筆者做了幾個case(最高工作頻率為3.5GHz與10GHz)：
1.有Guard trace，雙端接地
2.有Guard trace，接地孔每隔最高工作頻率的進行排列
3.有Guard trace，接地孔每隔最高工作頻率的
進行排列
4.有Guard trace，接地孔每隔最高工作頻率的
進行排列
從下面的結果圖來看，via間隔幾幾乎沒有任何的多重反射；則有些微的反射形成的震盪；我們就不考慮了，震盪實在是太大。
根據這些結果我們可以下個結論：
Guard trace的設計必須考量操作的頻寬，以最高工作頻率的或為最低設計準則，可以盡量避免在頻寬內出現駐波，有效地發揮Guard trace抗雜訊的效果。
作者已經移除這則留言。