当两个共面平行走线在耦合长度上靠得很近时，如图所示，它们是电磁耦合在一起的。当两个互补信号传输时，存在由互感和电容量确定的相互电磁耦合。这就是所谓的差分信号。差分阻抗（Zdiff）是一对传输线的瞬时阻抗。

       当差分驱动时，每条走线的阻抗称为奇模阻抗（Zodd）。相反，当每条走线都以相同的极性驱动时，每条走线的阻抗称为偶模阻抗（Zev），差分阻抗是奇模阻抗的两倍：

       当Zodd=Zev时，认为走线不耦合，不会产生串扰（XTalk）。在隔离状态下，单线的特性阻抗（Zo）等于Zodd和Zev的几何平均值（Zavg）。当Zodd和Zev不相等时，会有一定程度的XTalk，这取决于迹线之间的距离，在这种情况下，Zo近似等于Zav，并表示为：

       生成的XTalk有两种类型：近端（NEXT）或向后XTalk，远端（FEXT）或向前XTalk。当攻击者信号从端口3传播到端口4时，在互连的一个时间延迟（TD）后，近端XTalk出现在端口1，远端XTalk出现在端口2。

NEXT

       参考前图，通过电磁耦合，NEXT电压（Vb）与通过端口1的终端电阻（未示出）的耦合电流相关；当在端口3被侵略电压（Va）驱动时。端口1终止时，反向XTalk系数（Kb）定义为：    

Vb=端口1的电压

Va=攻击器在端口3的峰值电压

       下图显示了高斯阶跃攻击的NEXT波形的一般特征。Va是上图端口3处的攻击电压。Vb是端口1的NEXT电压。NEXT电压随着冲击器的上升沿继续增加，直到在冲击器的上升时间后达到饱和。绿色波形（VaFE）是端口4经过一个时间延迟（TD）后的攻击电压。Vb波形持续时间为耦合长度的2TD。

       当TD等于线性上升时间的一半时，NEXT电压饱和，达到饱和的最小长度称为饱和长度（Lsat），由下式给出：

Lsat=近端串扰的饱和长度，单位为in

RT=以ns为单位到达Va的线性上升时间

c=光速=11.8in nsec    

Dkeff=绕线周围的有效介电常数

例如，线性RT为0.1 nsec的信号，使用FR4材料达到1V的脉冲电压，Dkeff为4，则带状线的饱和长度为：

       在PCB带状线结构中，Dkeff是core和prepreg的介电混合物的有效介电常数，但在没有阻焊的微带线中，Dkeff是空气Dk和衬底Dk的混合物，在没有场求解器的情况下，很难准确地预测微带中的Dkeff，但可以通过下式得到一个很好的近似：

DkeffMS=微带中走线周围的有效介电常数

Dk=材料的介电常数

H=电介质高度

W=走线宽度

t=走线厚度

例如，一个线性RT为0.1ns的信号，达到1V和DkeffMS的攻击电压（2.64）微带饱和长度为：

如果耦合长度（Lcoupled）小于Lsat，则NEXT电压的峰值值将小于饱和NEXT电压。实际NEXT电压Vb按耦合长度与饱和长度之比进行缩放，由下式给出：

       例如，对于长度为100mils和饱和长度为295mils的耦合，NEXT电压将为（100/295）或饱和NEXT电压的33.9%。    

下图是NEXT电压与分别小于、等于和大于Lsat的100mils、295mils和590mils的耦合长度的关系图。对于用Polar SI9000场求解器建模的耦合带状线几何（图B），Kb为0.065。

在Polar Si9000中仿真每个长度，时域结果绘制在图A中。

       如图所示，使用线性上升时间为0.1 ns，饱和长度为295mils的1V侵略者，NEXT电压为63.2mV，而完全饱和的NEXT电压为64.8 mV。耦合长度为100 mils，在攻击者上升时间的持续时间内，NEXT电压在22.2mV达到饱和，而通过下公式预测的电压为22.03mV。

Kb=backward XTalk (NEXT) coefficient

Va=aggressor voltage

Cm=mutual capacitance per unit length

Lm=mutual inductance per unit length

Co= trace capacitance per unit length    

Lo= trace inductance per unit length

       不幸的是，计算Kb的唯一实用方法是使用二维场求解器从场求解器中获得电感和电容矩阵元素。或者，如果只知道奇偶模阻抗，则Kb为：

Zterm=受害线输入端阻抗，通常为单线的特征阻抗（Zo），当Zterm为开路时，Kb′为：

FEXT

FEXT电压与通过图1端口2的终端电阻（未显示）的耦合电流相关。正向XTalk系数Kf等于远端ext电压与入侵电压之比，定义为：

Vf=远端XTalk电压

VaFE=侵略者在远端的峰值电压

       下图显示了高斯阶跃攻击的FEXT波形的一般特征。Vf是前文链路端口2处的正向XTalk电压。VaFE是出现在远端端口4的攻击电压。FEXT电压与NEXT的不同之处在于，在信号发射后，它只在TD处作为脉冲出现。在这个例子中，负走向的FEXT脉冲是侵略者在TD处上升沿的导数，在侵略者跌落的边缘上，情况正好相反。    

       与NEXT电压不同，FEXT电压的峰值随耦合长度的变化而变化，如下图所示，当其振幅增长到与TD进攻者上升时间的50%时的电压相当的水平时，它达到峰值。在本例中，耦合长度分别为：2、4、6、8和10in。

当波沿传输线传播时，由于介质色散损耗，RT降低。以同样的方式，攻击波形将时域电压耦合到受害者上，时域电压也将噪声耦合回攻击波形，影响上升时间，如图所示，在没有耦合的情况下，将在TD处出现的FEXT电压和原始传输波形将进行叠加。

       如果TD处的上升时间已知，则可以用下式预测FEXT电压：    

Vf=FEXT voltage

VaFE=Far-end aggressor voltage

Kf=FEXT coefficient

Cm=Mutual capacitance per unit length

Lm=Mutual inductance per unit length

Co=Trace capacitance per unit

Lo=Trace inductance per unit length

RT=Risetime of aggressor signal at TD in sec

c=Speed of light

Dkeff=Effective dielectric constant surrounding the trace

Len=Length of trace

       虽然电感和电容矩阵元素可以使用二维场求解器获得，但由于上升时间退化以及沿线阻抗变化引起反射，上升时间更难预测，但最糟糕的是，如上图所示，正向XTalk耦合影响攻击者的上升时间，使其几乎无法预测。

       计算Kf的唯一实用方法是使用支持耦合传输线的电路模拟器对拓扑进行建模和仿真。电路仿真器应该内置一个集成的二维场求解器，以允许从横截面信息自动生成耦合传输线模型。

       由于带状线中走线周围的介质比微带中更均匀，因此显著减少或消除FEXT的最佳方法是在带状线几何中布线走线。根据叠层中使用的core和prepregs之间Dk的差异，总是有可能生成少量的FEXT，缓解这种情况的最佳方法是在设计层叠时选择具有相似Dk值的介质材料。