具有功率传送特性的分组单元传输通道链路制造技术

一种用于在两个连接点之间传送高频数据信号的而设计传输线，其包括电介质体和设置在其上的多个导电单元，其中成对排列多个导电单元，以便传输差分信号。在一个实施例中，电介质体是固体，而且使其导电单元支承在其外表面上。在另一个实施例中，电介质体被挤压成形，而且该电介质体具有在其上形成的凹槽或升高凸台。该凹槽或凸台支承利用适当电镀方法在其上形成的导电单元。该接地面被设置为电介质体的基底层。还可以在该电介质体上设置加宽电镀面，该加宽电镀面的表面积比意在用于信号通道的表面积大。加宽面用于传送功率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多级电路电子通信系统，特别地涉及一种用于这种系统的专用传输通道结构。
技术介绍
电子传输的各种装置在本
内是公知的。这些传输装置即使不是全部也是大部分受固有速度限制，例如，频率上限和信号从系统内的一点到另一点所需的实际时间，通常将该时间称为传播延迟。它们的电子性能仅主要受其结构的限制，其次受其材料成分的限制。一种传统的方法采用导电引脚，例如在边缘穿孔卡连接器上建立的导电引脚，如图1所示。在这种结构中，多个导电引脚或端子20排列在塑料外壳21内，而且这种排列提供约800MHz至900MHz的运行速度。边缘穿孔卡连接器表示这种结构的改进，而且在本
内将边缘穿孔卡连接器称为“Hi-Spec”，如图2所示，在图2中，该系统包括设置在绝缘连接器外壳27内的大接地触点25和小信号触点26。小信号触点26与大接地触点25耦合。这些结构中的信号触点不是差分信号触点，而仅是单端信号，这意味着接地触点位于每个信号触点的两侧。可以相信这种类型的系统的运行速度可到大约为2.3GHz。该
的又一个改进被称为“三元”或“三重”连接器，在该“三元”或“三重”连接器中，导电端子以三角形方式设置在塑料外壳28内，而且该端子包括大接地端子29和两个较小的差分信号端子30，如图3所示，而且第6,280,209号美国专利对此进行了更详细的描述。这种三元/三重结构具有约4GHz的视在的上限速度。更为简单地说，为了对电信号提供传输线，所有这3种方法均在塑料外壳内采用导电引脚。在这些类型的构造中的每种构造中，要求保持通过系统的全部传送通路、包括通过(各)电路板、配合接口以及系统的资源和负载保持专用传输线。当从各引脚构造传输系统时，难以在该系统内实现要求的一致性。在用于信号、接地和电源的这些连接器中，使用离散点到点连接。将这些导体分别设计为导体或用于提供电连续性的装置，而且通常不考虑传输线的影响。将大多数导体设计为标准引脚区(pinfield)，使得所有引脚、或端子是相同的，而与对它们指定的电功能无关，而且还可以以标准间距、材料类型和长度设置各引脚。尽管在运行速度低时可以获得满意的性能，但是在运行速度高时，这些系统将该导体看作系统内的不连续性，该不连续性影响系统的运行和速度。这些系统内的许多信号端子或引脚公用同一个地回路导体，而且这样产生的高信号与地比无助于使其到高速传输信号，因为在信号与地线之间被强制形成一大电流回路，这种电流回路降低带宽，而增加系统内的串音，因此有可能降低系统性能。带宽(“BW”)与1√LC成正比，其中L是系统部件的电感，C是系统部件的电容，而BW是带宽。即使在不存在不连续性的总体均匀的系统内，信号传送系统的电感分量和电容分量仍导致系统的带宽降低。通过降低整个系统的总通路长度、主要通过限制整个系统的电流通路的面积以及通过降低系统单元的总板极面积，可以将这些电感部件和电容部件降低到最小。然而，随着传输频率的提高，减小尺寸本身产生的问题是，使有效物理长度降低到非常小的尺寸。在10GHz范围及其以上的高频使得大多数计算系统的通路长度不可接受。除了累计整个系统内的电感和电容是限制性能的因素外，任何非均匀几何结构和/或材料转变均产生不连续性。通过在以约每秒12.5千兆位(Gbps)的速度运行的低压差分信号系统中，将约3.5GHz的频率用作最低截止频率，使用介电常数约为3.8的电介质产生约0.25英寸的临界通路长度，在该长度之上，可容许不连续性。该尺寸使得人们实际上不能构造包括源、传输负载和位于给定四分之一英寸内的负载的系统。因此，可以看到，电子传输结构从均匀结构的引脚排列到功能专用的引脚排列到所尝试的单式结构接口的发展，然而，通路长度和其它因素仍限制这些结构。利用上述现有技术的结构，不可能传送高频信号，因为这些系统的物理限制以及这种传输所需的短临界通路长度。为了获得有效的结构，必需对整个传送通路从源通过接口然后到负载，保持固定和专用传输线。这包括可匹配的互连和印刷电路板。当该传送系统由用于与其它单独导电引脚互连的单独的、导电的引脚构造时，这非常难以实现，因为可能要求互相相对改变引脚/端子的尺寸、形状和位置。例如，在直角连接器中，各引脚/端子行之间的关系在长度和电耦合方面均发生变化。在具有最高2.5Gbps的源的传输系统中，采用包括源与系统负载之间的所有区域的高速互连设计原则，该系统包括印刷电路板、板连接器以及电缆组件。这样一种原则是对标准引脚区提供附加性能设计地线的原则，该原则在于，加强信号与地线通路之间的耦合，而且实现单端运行。这种系统采用的另一个原则是包括进行阻抗调节以将不连续性降低到最小。又一个设计原则是引脚引出线优化，其中信号通路和返回通路被分配到引脚区内的特定引脚，从而将性能提高到最高。在获得上述临界通路长度方面，这些类型的系统均受到限制。本专利技术涉及克服了上述缺陷而且以较高速度运行的改进型传输或传送系统。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及克服了上述缺陷而且利用成组的导电单元以形成单式机械结构、其提供在某种意义上与光纤系统相同的完整地电传输通道的改进型传输结构。本专利技术的重点是提供完整的、基于铜的电传输通道，而不将单独导电引脚或与铜导体可分离的接口用作传输通道，本专利技术的传输通道产生更多的可预测的电性能而且可以更强地控制运行特性。可以相信，对于数据信号传输，在远大于0.25英寸的延伸通路长度上，本专利技术的这种改进型系统可以提供至少高达12.5GHz的运行速度。因此，本专利技术的一般目的是提供一种用作分组单元通道链路的设计的波导，其中该链路包括细长电介质体部分和至少两个沿其外表面设置的导电单元。本专利技术的另一个目的是提供具有给定截面的细长体部分的高速通道链路(或传输线)，该细长体部分由具有选择的介电常数的电介质形成，而且在其最基本结构中，该链路具有设置在其外表面上的两个导电单元，各导电单元具有类似尺寸和形状，而在其上的取向互相相反，从而通过在两个导电单元之间建立特定电场和磁场并在通道链路长度上保持该电场和磁场，来控制通过该链路传送的电子能量波。本专利技术的又一个目的是通过选择性地改变位于细长体上外表面上的导电单元的尺寸以及其间的间隙以保持平衡的或不平衡的电场和磁场，来控制通道链路的阻抗。本专利技术的又一个目的是提供一种改进型电传输通道，该电传输通道包括平坦衬底以及多个形成在该衬底上的沟槽，该沟槽具有相对的两个侧壁，而且该沟槽被衬底的中间的凸台分离，沟槽的侧壁具有例如通过电镀或淀积法淀积在其上的导电材料，以在沟槽内形成电传输通道。本专利技术的又一个目的是提供一种预设计的波导，其中至少利用一对导电单元以提供差分信号传输，即信号输入(“+”)和信号输出(“-”)，这对导电单元设置在电介质体的外部，以便允许建立单位长度的电容、单位长度的电感、电阻、衰减和单位长度的传播延迟，以及建立在由导电单元形成的通道内的这些预定性能参数。本专利技术的又一个目的是提供一种优选为均匀的、圆形截面的固体链路(solid link)形式的改进型传输线，该链路至少包括一对设置在其上、用于引导通过其的电波的导电单元，该链路至少包括一个具有设置在其上的两个导电面的电介质材料的细丝，该导电面在细丝的长度方向延伸并被两个环形拱形延伸分离，该导电面进一步互相分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于传送高频差分信号和功率的传输线，包括：电介质体，其具有预选长度，并在两个对端之间延伸而且具有预选的宽度；第一对导电迹线，其设置在电介质体的外部，当对所述传输线加电时，导电迹线的一个承载正差分信号，而所述导电迹线的另一个承载负差分信号，第一对导电迹线沿其两端之间的所述电介质体的长度互相分离开给定距离，所述第一对导电迹线互相对准，以便通过所述电介质体，在它们之间产生电容耦合；以及第二对导电迹线，其设置在电介质体的外部，当所述传输线加电时，用于承载功率，该第二对导电迹线沿其两端之间的所述电介质体的长度互相分离开给定距离，所述第二对导电迹线互相对准，以便通过所述电介质体，在它们之间产生电容耦合，所述第一对导电迹线和第二对导电迹线互相分离开足够距离，以防止在所述第一对导电迹线与第二对导电迹线之间产生耦合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大卫布伦克尔，丹尼尔L戴维德奇克，约翰E洛帕塔，阿伦杜姆杜塔，
申请(专利权)人：莫莱克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]