前言：弄清楚信號的回流路徑，是學習EMC和高速的第一步！

如果我們不管信號的回流路徑，會造成什么后果？1、信號完整性問題，信號的回流路徑不連續會導致信號反射、衰減和失真。2、信號衰減和噪聲干擾，當參考平面出現不連續時，信號的回路電流會受到干擾，從而引發噪聲問題。3、電磁干擾EMI，不恰當的回流路徑可能導致電磁干擾（EMI），影響系統的穩定運行。

之所以會引起以上問題，是因為影響高速信號的最主要的因素是環路的寄生電感，電感量越大，環路阻抗越高，產生的感應電壓也越高，就會形成強烈的噪聲。這個環路就相當于一個環形線圈，會將干擾信號發射出去，同時也會接收外界的干擾，從而引起EMC問題。

主要解決手段：1、減小信號回流的環路面積。環路面積的大小與線圈輻射和接收電磁波的能力成正比。減小環路面積有利用降低EMC。2、走線盡可能短，地平面盡可能完整，且讓信號線與回流地平面路徑盡可能地靠近。3、在芯片的引腳就近放置高頻小電容，為返回電流提供返回通路，否則返回電流將尋找最近的電源平面和地平面的耦合途徑進行回流(使得回流途徑難以預知和控制，從而對其它走線造成串擾)。

0.低頻信號和高頻信號的回流路徑不同：

低頻信號回流選擇阻抗最低路徑，高頻信號回流選擇感抗最低的路徑

對于低頻信號來說，信號會沿著阻抗最低的路徑返回，這句話毋庸置疑。但是高頻信號這么說就不一定對，隨著信號頻率的提高，導線的感抗逐漸加大，所以返回路徑為感抗最低的回路，且集中在信號走線的下方。

1.走線不要跨越分割

下兩圖高亮的信號線走線在頂層，參考平面在第二層GND層，但是GND層跨越了分割，通過跨接的電阻回流，環路面積是綠色的：

下圖給出了模擬地和數字地之間的跨接方式：

一般來說，在高頻電路中數字地和模擬地建議分區拉開一定距離，地平面不分割。如果模數地干擾太大需要分地時，要注意有布線的地方盡量不要跨越地分割位置，這樣信號回流要跨越不同的地層，導致干擾加大。

2.跨分割情況下的解決方案：

說到底，信號的回流路徑的關鍵在于信號的參考平面是否完整，進行模數地分割的目的在于模擬和數字信號回流的時候不會碰到，導致相互干擾，各走各自的路。

頂層的信號線會參考第二層的PWR層，但是PWR有可能跨信號線分割導致信號線無法回流到初始位置，所以在空余的地方多打地過孔可以給其提供在GND平面的回流路徑，也可以在高頻電磁干擾來到時候直接回流路徑最小，避免回流路徑太大干擾其他的信號：

對于大電流，需要打上過孔，在第二層電源層再走一層，相當于增加銅厚，增強導電能力：

當線中心間距不少于3倍線寬時，則可保持大部分電場不互相干擾，這就是3W規則。

3W原則是指多個高速信號線長距離走線的時候，其間距應該遵循3W原則，例如時鐘線，差分線，視頻、音頻信號線，復位信號線及其他系統關鍵電路需要遵循3W原則，而并不是板上所有的布線都要強制符合3W原則。

對于一些關鍵的高頻信號線需要遵循3W原則，和其他導線的間距必須足夠大，太近會發生串擾：

參考自：何謂回流路徑，我們一起學習下 - 知乎

PCB地分割之信號回流-CSDN博客