The invention provides a structure and method for adjusting transmission line impedance in a vertical direction, including: a first metal layer, a second metal layer located in two parallel planes, and a first through hole connected between the first metal layer and the second metal layer; wherein the first through hole includes at least two parallel through holes; and the area of the first metal layer and the second metal layer are larger than those with the first through hole. The sum of the cross-sectional areas of the connected holes. The area of the metal layer is adjusted to control the reactance of the through-hole area, and the number and connection of the through-hole area are adjusted to control the inductance of the through-hole area, so that the characteristic impedance of the through-hole matches the characteristic impedance of the signal transmission line. The present invention adopts an accurate impedance control method, which enables the signal to maintain impedance consistency in a wider range of frequencies, has less reflection for ultra-high-speed and higher-order signal transmission, and has more uniform insertion loss, and can meet the design requirements of chip packaging and signal transmission of optical communication 200G, 400G and 800G.
【技术实现步骤摘要】
在垂直方向上调节传输线阻抗的结构及方法
本专利技术涉及通信领域,特别是涉及一种在垂直方向上调节传输线阻抗的结构及方法。
技术介绍
从微带或者带状传输线理论可以知道,传输线从微观来看,可以等效成电感L、电阻R,电容C和电导G的集合,如图1所示。对于无耗传输线,忽略R和G,直接近似成L和C,该传输线的特性阻抗近似为:即特性阻抗由无限小的线段的等效电感L和等效电容C决定。在PCB(PrintedCircuitBoard,印制电路板或印刷线路板)电路板上走信号线不可避免地会遇到需要过孔实现不同信号层之间的连接,如图2所示,第一信号线11通过过孔15依次穿过第一基板12及第二基板13与第二信号线14连接,其中,第一基板12及第二基板13接地。而每一个过孔都是一个阻抗不连续的点,对于高速数字信号,尤其是高阶调制(如PAM4)的信号,阻抗不连续造成的信号反射会直接影响接收端信号的正确识别。一般的处理方式是通过反过孔和在过孔旁加地过孔的方式,调节信号过孔的阻抗。如图3所示,于过孔15旁边增加地过孔16,所述第一基板12上表面及所述第二基板13下表面的回流电流通过过地孔16流入参考地,对于一个信号过孔15和一个地过孔16的结构来说,过孔电感等效于:其中,μ为磁导率,h为第一基板12与第二基板13的距离,s为信号过孔15和地过孔16的轴线距离,r为过孔的半径(即d/2)。通过增加地过孔的个数,可以减小信号过孔的电感,如图4所示,当地过孔增加到极限时,也就形成了同轴结构,过孔电感等效于:即电感为原来的1/2,这是该技术对电感调节的极限。对于低阻抗走线要求,例如激光器驱动器这种需 ...
【技术保护点】
1.一种在垂直方向上调节传输线阻抗的结构,其特征在于,所述在垂直方向上调节传输线阻抗的结构至少包括:位于两个平行平面的第一金属层、第二金属层,以及连接于所述第一金属层及所述第二金属层之间的第一过孔;其中,所述第一过孔包括至少两个并联设置的过孔;且所述第一金属层及所述第二金属层的面积均大于与之连接的各过孔的截面积之和。
【技术特征摘要】
1.一种在垂直方向上调节传输线阻抗的结构,其特征在于,所述在垂直方向上调节传输线阻抗的结构至少包括:位于两个平行平面的第一金属层、第二金属层,以及连接于所述第一金属层及所述第二金属层之间的第一过孔;其中,所述第一过孔包括至少两个并联设置的过孔;且所述第一金属层及所述第二金属层的面积均大于与之连接的各过孔的截面积之和。2.根据权利要求1所述的在垂直方向上调节传输线阻抗的结构,其特征在于:所述第一金属层及所述第二金属层分别连接第一信号传输线及第二信号传输线。3.根据权利要求1所述的在垂直方向上调节传输线阻抗的结构,其特征在于:还包括位于所述第一金属层及所述第二金属层的上层或下层的至少一层第三金属层,所述第三金属层与所述第一金属层及所述第二金属层平行,各金属层之间通过过孔连接,各过孔为单个过孔或至少两个过孔的并联结构。4.根据权利要求3所述的在垂直方向上调节传输线阻抗的结构,其特征在于:连接同一金属层的上下两层过孔交错分布。5.根据权利要求3所述的在垂直方向上调节传输线阻...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙全辉,商俊强,马建旭,
申请(专利权)人:光梓信息科技上海有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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