[发明专利]低串扰高频传输的差分对微带线

说明书

本发明公开一种低串扰高频传输的差分对微带线，其包括：一第一微带线，其用于传输一第一传输信号，该第一微带线具有周期性排列的多个凹槽；以及一第二微带线，其平行该第一微带线，且用以传输一第二传输信号，该第二传输信号与该第一传输信号是相位差为180°的互补信号，该第二微带线具有周期性排列的多个凹槽；其中，该多个凹槽以亚波长的方式，周期地排列于该第一微带线的外侧、以及该第二微带线的外侧，该亚波长的方式为该多个凹槽的周期排列长度，小于该传输的第一传输信号以及第二传输信号的波长，该多个凹槽提供增强电磁波的亚波长约束。

技术领域

本发明涉及一种传输线，特别是一种低串扰高频传输的差分对微带线。

背景技术

近年来，在数字系统中，随着信号传输率的提升与电子的外型尺寸愈来愈小，电子线路的设置也愈来愈密集，因此，线路间串扰的现象也愈来愈严重。所谓的串扰(crosstalk)起因于信号在传输信道传输时，因电磁耦合而对相邻近的传输线产生影响，且在被干扰的传输在线产生耦合电压与耦合电流。串扰过大将会影响到系统运作的效率，甚致引起电路误触发，进而使系统无法正常工作。此外，于主板或高速电路中，若碰到电子线路需根据实际设计转弯时，常以增加微带线间的间隔或增加数字信号上升与下降时间来抑制串扰，但仍无法有效解决串扰问题。

鉴于传统的方法并无有效解决线路间的串扰问题，因此亟需提出一种新颖的低串扰高频传输的差分对微带线结构，可用于抑制串扰的发生、以及降低差模转共模的转换效应。

发明内容

本发明主要是利用传输信号的微带线，存在信号时，其表面电流主要分布于微带线的边缘，即导带的边缘存在极高的电流密度。如果在微带线的边缘刻蚀亚波长周期波纹，将边缘电流引入凹槽形成近似闭合回路，则有利于提升电路本身的自感，并将磁场约束于自身导线的附近，有效降低对邻近电路由于互感所造成的串扰。随着凹槽内部的结构与深度的不同将对磁场有不同的约束效果。

在现有技术中微带电路存在周期结构的目的是用于带阻滤波，但是由于结构过长往往在实际的电路中不常使用。此外，现有技术中周期结构的另一用途是用于形成合适的R-L架构，用于作为与相邻电路的耦合。因此本发明的概念与上述两种现有技术中的观点是有所区别的。从事这类工作的基于对周期结构的这两种根深蒂固的观念，要使专业工作人员想到利用周期结构来做信号的传输主体是有相当的困难的，此外由于专业人员所使用的电路设计软件并不支持这类的线路，对于用周期线来做信号线是无法想象的。目前最常用于抑制串扰的做法有两种，第一种是利用差分线或单端线的多次转弯来降低串扰，这对于差分对而言，将造成共模信号的增加，不利于导线整体电路的运作。第二种办法是在邻近回路间加入接地线，这会造成两个明显的缺陷。第一个回路的面积就无法有效的缩小,其二是接地线只阻隔电场，对于线间的互感抑制的效果不大。本发明用在导体表面刻画迂回的路径，使边缘电流在这样的迂回路径中形成一个准回路将磁场做有效约束，抑制互感所造成的串扰。这样的约束对于越是高频的信号越是有好的效果。由于周期长度远小于波长，因此，其工作频率是远离带隙，并且主要的功能是传输信号而非反射信号，与滤波器并非相同概念下的应用。适用的领域为高频微波电路与高速电路，特别在密集的线路中，可以有效隔离信号线间的相互干扰。差分对主要传输互补信号，与单端传输线不同的是，它具有较强的抗干扰能力，但是在使用上，回路上使用比单端传输线所需的信号线数量多的信号线，电路面积就相对会大一些。为了降低电路的面积，将导致差分对将与其他传输线间过度靠近，则串扰与差分信号转变为共模信号的情况变的极为严重，有必要脱离使用传统差分微带线，用全新概念的传输线来替代。在信号的传输上，差分对是由两条传输线构成，两条都传信号，但是两条线的信号的相位相差180°，这是与单端传输线的一个重大的区别。