高音を騙すための一種の平面導波路

Scientific Reports volume 13、記事番号: 14020 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

平面型周期伝送線路は電磁結合を大幅に抑制できるため、回路面積の小型化の問題を解決する上で有利である。 周期的マイクロストリップラインの格子定数と幾何学的パラメータを調整することにより、従来のマイクロストリップライン（CML）と同じ時間領域特性インピーダンスを達成できます。 したがって、このような周期的なマイクロストリップ ラインは、高速デジタル信号を騙すために使用され、デジタル信号が伝送線路の時間領域特性インピーダンスを誤って判断する原因となる可能性があります。 理論的な分析は実験的な測定結果によって検証されました。 さらに,無損失周期人工材料の特性インピーダンスの特定の式を回路モデルによって推定し,周期的マイクロストリップ線路の特性インピーダンスの誤認基準をデジタル信号に対して与えた。

周知のように、デジタル回路の伝送速度が高くない場合には、デジタル信号の立ち上がり時間が比較的長くなるため、電気回路面積を削減することが比較的容易である。 しかし、信号速度が速いと立ち上がり時間が短くなるため、最近ではプレーナハイのデジタル信号の立ち上がり時間の短縮により、高速デジタル製品の設計では小型化と高速化が相反するようになってきています。 -スピードサーキット製品。 さらに、このように短縮されたデジタル信号の立ち上がり時間は、深刻な電磁干渉にもつながります。たとえば、回路基板のさまざまな領域にクロストーク現象が存在します。 一般に回路信号のクロストークを低減するには、回路面積を大きくする、配線間隔を長くする、信号速度を下げる、立ち上がり時間を長くするなどの方法があります。 したがって、多数の研究者が数十年にわたり、高速回路間のクロストークを分離するためのさまざまな効果的な方法の開発に取り組んできました1、2、3、4。

この研究では、周期的マイクロストリップ ライン構造を使用して信号クロストークを低減するための新しいシナリオを提案します。 よく知られているように、接地されたガード トレースが 2 つの平行なマイクロストリップ ラインの間に導入されると、信号用マイクロストリップ ラインの電気力線の一部がそれらの接地されたガード トレースに引き付けられ、2 本のマイクロストリップ ライン間の電磁干渉を効果的に抑制できます。 。 このため、電磁干渉を分離するためのこの接地されたガード トレースは、多くの市販製品で広く使用されています。 電磁干渉を分離するための接地ガードトレースの性能を研究するために、参考文献1、2、3、4の著者らは、接地ガードトレースと隣接する接地ガードトレースとの間の電磁相互作用の問題を解決するために電磁数値的手法と実験技術を使用した。 PCB 上のマイクロストリップ ライン。 ただし、このような接地されたガード トレースは完全ではありません。 たとえば、ガード トレース内の隣接するグランド ホールの間隔が十分に大きい場合、2 つの信号伝送線間に共振結合が存在するため 5、そのため、電磁干渉の分離におけるグランド ガード トレースの効果は、信号周波数が増加するにつれて顕著ではなくなります 6。 。 さらに、隣接するマイクロストリップ ライン間の電磁干渉を分離するために接地されたガード トレースを使用する場合、接地されたガード トレースを保持するために 2 本のマイクロストリップ ラインの間隔を拡大する必要があるため、接地されたガード トレースは回路上非常に不利になります。小型化。 このため、研究者は接地されたガード トレースを置き換えるまったく新しいスキームを探し始めました。 たとえば、Lee et al.7 と Jiang et al.8 は、相互容量比を増加させ、隣接する 2 つの相互インダクタンス比を減少させることによる遠端クロストークの除去など、電磁干渉を低減するためにスタブ交互マイクロストリップ ラインを利用しています。マイクロストリップライン。