Своеобразные плоские волноводы для обмана высоких частот.

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 14020 (2023) Цитировать эту статью

65 доступов

Подробности о метриках

Поскольку плоская периодическая линия передачи может существенно подавить электромагнитную связь, было бы выгодно использовать такой тип линий передачи при решении проблемы миниатюризации площади схемы. Регулируя постоянные решетки и геометрические параметры периодических микрополосковых линий, можно достичь характеристического импеданса во временной области, такого же, как у обычных микрополосковых линий (CML). Таким образом, такие периодические микрополосковые линии можно использовать для обмана высокоскоростных цифровых сигналов, в результате чего цифровой сигнал неправильно оценивает характеристическое сопротивление линий передачи во временной области. Теоретический анализ подтвержден результатами наших экспериментальных измерений. Кроме того, с помощью модели схемы выводится конкретное выражение для характеристического импеданса периодических искусственных материалов без потерь и дается стандарт ошибочной идентификации характеристического сопротивления периодических микрополосковых линий для цифровых сигналов.

Как известно, когда цифровая цепь не обладает высокой скоростью передачи, цифровой сигнал нарастает в течение относительно длительного времени, и это позволяет относительно легко уменьшить площадь электрической цепи. Однако если скорость сигнала высока, время нарастания становится коротким, и, таким образом, в последнее время возникает конфликт между миниатюризацией и ускорением при проектировании высокоскоростных цифровых продуктов из-за сокращения времени нарастания цифрового сигнала планарных высоких частот. -скоростные контурные изделия. Кроме того, такое сокращенное время нарастания цифрового сигнала также приводит к серьезным электромагнитным помехам, например, в различных областях печатных плат существует явление перекрестных помех. В целом к ​​способам уменьшения перекрестных помех сигнала схемы относятся следующие схемы: увеличение площади схемы, увеличение межстрочного интервала, уменьшение скорости сигнала или удлинение времени нарастания. Поэтому многочисленные исследователи в течение нескольких десятилетий последовательно работали над разработкой различных эффективных методов изоляции перекрестных помех между высокоскоростными цепями1,2,3,4.

В данной работе мы предложим новый сценарий снижения перекрестных помех в сигналах с периодической микрополосковой структурой. Как хорошо известно, когда между двумя параллельными микрополосковыми линиями вводится заземленная защитная дорожка, некоторые электрические силовые линии в сигнальных микрополосковых линиях могут притягиваться к их заземленной защитной дорожке, и тогда электромагнитные помехи между двумя микрополосковыми линиями могут эффективно подавляться. . По этой причине эта заземленная защитная дорожка для изоляции электромагнитных помех широко используется во многих коммерческих продуктах. Для исследования характеристик заземленного защитного следа для изоляции электромагнитных помех авторы в работах1,2,3,4 использовали электромагнитные численные методы и экспериментальную технику для решения задачи электромагнитного взаимодействия между заземленными защитными следами и соседними микрополосковые линии на печатных платах. Однако такие заземленные охранные следы не являются полностью совершенными. Например, когда расстояние между соседними отверстиями заземления в защитной дорожке достаточно велико, существует резонансная связь между двумя линиями передачи сигнала5, и поэтому влияние заземленной защитной дорожки на изоляцию электромагнитных помех не является значительным при увеличении частоты сигнала6 . Кроме того, когда для изоляции электромагнитных помех между соседними микрополосковыми линиями используется заземленная защитная дорожка, расстояние между двумя микрополосковыми линиями необходимо увеличить, чтобы удерживать заземленную защитную дорожку, так что заземленная защитная дорожка весьма вредна для схемы. миниатюризация. По этой причине исследователи начали искать принципиально новые схемы замены заземленных охранных следов. Например, Ли и др.7 и Цзян и др.8 использовали шлейфовые микрополосковые линии для уменьшения электромагнитных помех, включая устранение перекрестных помех на дальнем конце за счет увеличения коэффициента взаимной емкости и уменьшения коэффициента взаимной индуктивности двух соседних проводов. микрополосковые линии.