在 PCB 布线过程中，拐弯方式的选择是一个关键问题。常见的拐弯方式有直角、45 度和圆弧三种，如图所示。很多人凭借经验认为，拐弯方式的优劣排序通常为圆弧 > 双 45 度 > 直角。然而，经验性的判断往往缺乏性，且存在一定的局限性。为了准确研究这一问题，我们需要借助全波电磁场求解器。考虑到单端走线拐弯不涉及模态转化，因此本文以差分线为例进行分析。
差分线拐弯时，内侧和外侧的走线长度不同，这会导致信号延迟不一致，进而使信号中的部分差模成分转化为共模成分。此外，拐弯处造成的阻抗不连续性也不容忽视，而 2.5D 的电磁场求解器无法准确计算这部分效应。
一、叠层设置
为了深入研究上述结构，我们在 3D 电磁场求解器 Simbeor 中创建了所需的模型。选用常用的 4 层板，其材料参数如下：阻焊 DK = 3.3，LT = 0.02；PP 板 Dk = 3.3，LT = 0.02；core 内芯 DK = 4.7，LT = 0.02。具体的叠层设置如图所示。
二、不同拐弯方式的结构参数
90 度拐角
微带线线宽为 15mil，线距为 22mil，两根线的长度差是 209.5mil。
45 度拐角
微带线线宽同样为 15mil，线距为 22mil，两根线的长度差为 63mil。
圆弧拐角
微带线线宽和线距保持不变，分别为 15mil 和 22mil，两根线的长度差为 59mil。
三、仿真结果分析
通过仿真，我们得到了以下几个关键指标的结果：
差模反射 S [D1,D1]
差模回损方面，45 度拐角表现，这一结果可能出乎很多人的意料。
差模插损 S [D1,D2]
差模插损方面，圆角拐弯的性能，45 度拐弯的性能也较为接近，而 90 度拐弯的性能差。因此，在设计时应尽量避免使用 90 度拐弯。
近端模态转换 S [D1,C1]
近端模态转换方面，圆角拐弯的表现。令人意外的是，在 10GHz 之前的频段，直角拐弯的性能居然比 45 度拐弯要好。
远端模态转换 S [D1,C2]
远端模态转换方面，直角拐弯的性能差，比另外两种拐弯方式高出 1.4dB，而圆弧和 45 度拐弯的性能较为相近。不过，无论采用哪种拐弯方式，当频率达到 20GHz 时，远端模态转换都达到了 - 5dB。在 28Gbps/56Gbps 的高速串行总线中，需要对这种拐弯进行补偿。
四、补偿方案及效果分析
为了补偿拐角带来的远端模态转换，我们可以采用让走线呈中心对称的方式，即使用另一个转向相反的拐弯，如图所示，其中 x = 250mil。对另外两种拐角也进行同样的补偿。
补偿后的结果如下：
差模插损 S [D1,D2]
补偿后的差模插损方面，45 度拐角在所有频段都略微优于圆弧拐弯，90 度拐弯的性能仍然差。
模态转换
补偿后的远端模态转换在 20GHz 时达到了 - 16dB，直角拐弯的性能仅比另外两种稍差。但需要注意的是，无论如何补偿，都很难将其降低到很低的水平。这是因为一旦发生模态转换，共模信号的传播速度比差模信号慢，虽然可以对相位进行补偿，但无法通过简单的走线几何结构来补偿传播速度的差异。如果两种模态的信号传播速度相同（如内部 strip line），情况会好很多。
如果将 x 的值增大到 1000mil，远端模态转换会突然增大到 - 8dB，这表明如果差分线因走线而出现失配，必须尽快进行补偿，x 值越小，补偿效果越好。但有时由于走线方向的限制，只能有一个拐角，此时可以在内侧绕蛇形线，快速补偿失配，如图所示。
