一种利用交指电容减小微带线间串扰的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用交指电容减小微带线间串扰的方法，该方法可应用于n条耦合微带线的串扰减小中。本发明专利技术方法在耦合微带线间加入交指电容增加容性耦合，使容性耦合和感性耦合达到平衡，以减小耦合微带线间的远端串扰。本方法可以有效降低耦合微带线间的远端串扰，且代价低，效果好。

A Method for Reducing Crosstalk between Microstrip Lines Using Interdigital Capacitance

The invention provides a method for reducing crosstalk between microstrip lines by using interdigital capacitance, which can be applied to the crosstalk reduction of N coupled microstrip lines. The method of the invention adds interdigital capacitance between coupled microstrip lines to increase capacitive coupling, balances capacitive coupling and sensory coupling, and reduces remote crosstalk between coupled microstrip lines. This method can effectively reduce the far-end crosstalk between coupled microstrip lines with low cost and good effect.

【技术实现步骤摘要】
一种利用交指电容减小微带线间串扰的方法
本专利技术涉及一种利用交指电容减小微带线间串扰的方法。
技术介绍
随着集成电路以及印刷电路板(PCB，printedcircuitboard)密度和速度的提高，互连线引起的串扰问题越来越突出，长期以来严重制约了高速电路的发展。串扰是四类信号完整性问题之一，高速互连中，它严重影响信号在多信道中的传输性能。串扰产生的物理原因是攻击线和受害线之间的互容和互感。当传输线工作在较高频率下(即信号速率很高时)，信号的上升时间和下降时间较小，由此引发的瞬时电压转换会引起严重的串扰，而且当两条传输线在布线空间上越接近，互感与互容就越大，这样在两条传输线间就会产生更严重的串扰。特别是在总线电路模型中，当多条攻击线同时攻击一条受害线时，受害线上的串扰就更大，为了减小受害线上的串扰可以采用的措施有很多。比如通过减小传输线间的电磁耦合来抑制串扰，或者从传输线上信号传输角度来考虑减小串扰。传输线间信号耦合所形成的串扰模型如图1所示，把噪声源所在的传输线称为干扰线，把有噪声产生的传输线称为受扰线。图1中，当b点无激励时，a点输入信号va(t)在d点的耦合输出vd(t)就是干扰线对受扰线的串扰。串扰产生的物理原因是干扰线和受扰线之间的互容和互感。当传输线工作在较高频率下，信号的上升时间和下降时间较小，由此引发的瞬时电压转换会引起严重的串扰，而且当两条传输线在布线空间上越接近，互感与互容就越大，特征阻抗及时延改变也越大，这样在两条传输线间就会产生更严重的串扰。根据文献[王亚飞，陈迎潮，杨曙辉.利用微分电路减小PCB上串扰的方法[J].华南理工大学学报(自然科学版)，2012，40(8)：20-25.]以及文献[YoungB.DigitalSignalIntegrity：ModelingandSimulationwithInterconnectsandPackages[M].PrenticeHall，2001.]，图1中，忽略二次串扰后，干扰线上a点到受扰线上远端d点的传输特性即远端串扰可以建模为其中：Z0为传输线的特性阻抗，Cm为传输线间的单位长度耦合电容，Lm为传输线间的单位长度耦合电感，l为传输线的耦合长度。PCB板上的微带线是典型的非均匀电介质传输线，容性耦合通常低于感性耦合，这使得式(1)中由此可知，在不改变传输线参数的情况下，微带线间的远端串扰不为零。为了实现微带线间远端串扰减小的目的，可以通过增加补偿耦合电容形式以抵消耦合电感，使得根据以上的分析，本专利技术提供了一种利用交指电容(也称叉指电容)减小微带线间串扰的方法，该方法可应用于n条耦合传输线中的串扰减小中。该方法在耦合微带线间加入交指电容补充耦合电容的不足，使容性耦合和感性耦合达到平衡，以减小耦合微带线间的串扰。本方法可以有效降低微带线间的远端串扰，且代价低，效果好。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种利用交指电容减小微带线间串扰的方法。该方法应用于n条耦合微带线中，其中n≥2。为了方便，以下以n＝2为例说明本专利技术方法。如图2所示的一组2条耦合微带线组成的高速互连系统，为了减小串扰，在耦合微带线间加入交指电容，以抵消感性耦合。假设，加入的单位长度交指电容的大小为C1，则其需满足式(4)，即由此，可以得到其中，Z0为微带线的特性阻抗，Cm为微带线间的单位长度耦合电容，Lm为微带线间的单位长度耦合电感。如果耦合微带线的长度为l，则需要加入的总的交指电容大小为lC1。根据总的交指电容的大小可以分为多个交指电容加入到耦合微带线间。比如，可以分为2个大小均等的交指电容加入到耦合微带线的输入端和输出端，大小分别为即如图2所示；也可以分为3个大小均等的交指电容加入到耦合微带线的输入端和输出端以及中间，大小分别为也可以分为m(m为正整数)个交指电容加入到耦合微带线间的任意m(m为正整数)个位置，只要满足m(m为正整数)个交指电容的总和为lC1即可。当然，为减小串扰的需要，比如只需减小部分串扰，也可以分为m(m为正整数)个交指电容加入到耦合微带线间的任意m(m为正整数)个位置，m(m为正整数)个交指电容的总和小于lC1也可以。根据每个交指电容的大小设计相应的微带交指电容的结构，微带交指电容的结构如图3所示。为了解决PCB上微带线间的串扰问题，本专利技术提供一种针对一组2条耦合微带线利用交指电容减小串扰的方法，其特征在于，减小串扰的方法是在耦合微带线间的m(m为正整数)个位置加入m(m为正整数)个交指电容，包括以下步骤：步骤一：根据和l计算lC1的大小；步骤二：根据具体情况确定拟加入交指电容的数量和位置；步骤三：根据lC1和拟加入交指电容的数量确定每个拟加入交指电容的大小；步骤四：根据每个拟加入交指电容的大小设计其对应的微带结构；步骤五：在已确定的相应位置布线对应的微带结构的交指电容。其中，加入m个交指电容的大小总和小于或者等于lC1，其中，l为耦合微带线的长度；其中，Z0为微带线的特性阻抗，Cm为耦合微带线间的单位长度耦合电容，Lm为耦合微带线间的单位长度耦合电感。其中，m个交指电容的大小可以相等也可以不相等。其中，m(m为正整数)个位置可以是耦合微带线间的任意m个位置。其中，交指电容是微带结构的交指电容，且交指电容的结构形式不唯一。其中，所述减小微带线间串扰的方法应用于一组耦合传输线或者多条耦合微带线中的一部分微带线中。需要说明的是，当n＝2时，此时为本方法的一个特例。更一般情况下，本专利技术提供了一种针对一组多条(三条及以上)耦合微带线利用交指电容减小微带线间串扰的方法，应用于一组多条(三条及以上)耦合微带线中，其特征在于，减小微带线间串扰的方法是在任意相邻的耦合微带线间的m(m为正整数)个位置加入m(m为正整数)个交指电容。其中，m(m为正整数)个位置可以是任意相邻耦合微带线间的任意m个位置；其中，交指电容是微带结构的交指电容，且交指电容的结构形式不唯一；其中，m个交指电容的大小可以相等也可以不相等。其中，m(m为正整数)个位置可以是耦合微带线间的任意m个位置。其中，所述减小多条微带线间串扰的方法应用于一组多条耦合微带线或者多条耦合微带线中的一部分微带线中。实施本专利技术所公开的利用交指电容减小微带线间串扰的方法，能够抑制高速总线系统中的串扰。附图说明：图1是耦合传输线间的串扰模型；图2是加入2个交指电容的减小微带线间串扰模型；图3是微带交指电容的结构；图4是针对多条(三条以上)耦合微带线利用交指电容减小微带线间串扰的模型；具体实施方式为解决
技术介绍
中提到的串扰问题，本实施例公开了一种应用于一组2条耦合微带线利用交指电容减小串扰的方法。实施步骤如下：步骤一：根据和l计算lC1的大小；步骤二：根据具体情况确定拟加入交指电容的数量和位置；步骤三：根据lC1和拟加入交指电容的数量确定每个拟加入交指电容的大小；步骤四：根据每个拟加入交指电容的大小设计其对应的微带结构；步骤五：在已确定的相应位置布线对应的微带结构的交指电容。本实施例公开的抑制方法可以应用于一组耦合传输线或者多条耦合传输线中的一部分传输线中。本实施例中提供了一种应用于一组2条耦合微带线利用交指电容减小串扰的方法，当本专利技术方法应用于n(n≥3)条耦合传输线时，是对本专利技术方法应用于一组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对一组2条耦合微带线利用交指电容减小串扰方法，其特征在于，减小串扰方法是在耦合微带线间的m(m为正整数)个位置加入m(m为正整数)个交指电容，包括以下步骤：步骤一：根据

【技术特征摘要】
1.一种针对一组2条耦合微带线利用交指电容减小串扰方法，其特征在于，减小串扰方法是在耦合微带线间的m(m为正整数)个位置加入m(m为正整数)个交指电容，包括以下步骤：步骤一：根据和l计算lC1的大小；步骤二：根据具体情况确定拟加入交指电容的数量和位置；步骤三：根据lC1和拟加入交指电容的数量确定每个拟加入交指电容的大小；步骤四：根据每个拟加入交指电容的大小设计其对应的微带结构；步骤五：在已确定的相应位置布线对应的微带结构的交指电容。2.如权利要求1所述的减小串扰方法，其特征在于，所述减小串扰方法中加入m个交指电容的大小总和小于或者等于lC1，其中，l为耦合微带线的长度；其中，Z0为微带线的特性阻抗，Cm为耦合微带线间的单位长度耦合电容，Lm为耦合微带线间的单位长度耦合电感。3.如权利要求1所述的减小串扰方法，其特征在于，所述减小串扰方法应用于一组耦合微带线或者多条耦合微带线中的一部分微带线中。4.如权利要求1所述的减小串扰方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚飞，李学华，马畅，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11