高速互连总线结构中多平行传输线间的串扰分析与控制

随着数字芯片和系统的时钟频率不断提高, 串扰成为高速互连系统设计、分析中不容忽视的严峻问题。为研究串行总线结构中多平行传输线间串扰的影响, 分析了电信号传输时串扰产生的机理, 采用信号完整性分析软件Hyperlynx, 构建了三平行传输线串扰模型和总线电路模型, 研究了不同模型中控制多平行传输线间串扰噪声的方法。仿真验证结果表明, 增加传输线间距、减小介质层厚度、进行端接匹配可以明显减小平行传输线间的串扰。最后提出了减小总线电路模型中抑制串扰噪声干扰的相应措施。     

埋入式基板中传输线间串扰问题研究

选取埋入式基板中的传输线宽度、传输线厚度、传输线耦合长度、耦合间距和基板介电常数5个参数作为关键因素,建立了五因素四水平16种参数水平的正交实验表,进行了极差分析。结果表明:传输线间耦合间距对串扰影响最大,其次是传输线耦合长度,而基板介电常数、传输线宽度和传输线厚度对串扰影响较小;最优参数组合是W4T4S4L1D1,即传输线宽度15 mil,传输线厚度70μm,传输线间耦合间距2 mm,耦合长度5 mm,介电常数4.3。     

端接阻抗对传输线线间耦合的影响分析

运用多导体传输线的理论为均匀及非均匀介质中的传输线耦合情况建立相应的等效电路模型,借助Matlab软件对三导体传输线的耦合情况进行仿真计算。分析了终端接电阻、终端接电抗、终端接阻抗和终端短路四种情况的影响,得出相应的结论。     

PCB传输线间串扰抑制方法分析

研究数字电子技术设备中,串扰是印刷电路板(PCB)上电磁兼容的重要内容之一.为了抑制PCB传输线间串扰,提高系统信号准确性,消除噪音,通常在传输线间插入一列用金属填充的、顶端用微带连接的接地柱线(简称保护带).由于加有保护带的传输线系统结构复杂,理论分析比较困难,利用网络级联的方法对加有保护带的传输线建模进行分析.计算分析结果表明,加入保护带能有效地抑制线间串扰,保护带参数(接地柱间距、半径)的变化对串扰抑制有明显影响.研究对工程中正确设置保护带以降低串扰提供了必要的参考.     

基于阳极氧化铝基板的圆片级板载芯片封装技术

提出了一种新型基于阳极氧化铝基板的板载芯片（Chip on Board）封装技术。在5 wt.%,30℃的草酸电解液中采用60 V直流电压,制备了0.1 mm厚度的阳极氧化铝基板圆片,铝导线最小线宽、电阻及导线间绝缘电阻分别为35μm、小于1Ω/cm与大于1×1010Ω。在超薄阳极氧化铝基板圆片进行了双层Flash裸芯片堆叠及金丝引线键合,实现了圆片级COB封装,成品率高于93%。最后,将COB单元进行三维堆叠封装,制备了32 Gb Flash模组。因此基于阳极氧化铝基板的板载芯片封装技术具有较大的应用前景。     

高速数字逻辑电路设计技巧

从系统设计的角度出发，强调只有象重视逻辑设计那样重视印刷电路板的设计，才能保证高速数字逻辑系统的正常工作。最后给出了高速逻辑电路板的十项设计规则     

基于螺旋平行传输线的时域反射监测技术研究

针对山体滑坡、泥石流等岩土灾害,通过基于螺旋平行传输线的TDR(Time-Domain Reflectometry)技术,设计出的窄脉冲发生电路,返回波信号调理电路和高速采样模块,运用等效采样法,实现了信号的采集,完成了时域反射监测仪器系统,并对反射波形进行了实时对比研究; 将螺旋平行传输线埋入山体,当山体内部发生形变,引起螺旋平行传输线相应拉伸,拉伸点的特性阻抗随之变化,运用TDR技术对螺旋平行传输线进行测量分析,可得螺旋平行传输线变形数据,相应的反映了山体表面的变形;反射波形的实时对比研究表明,将时域反射技术应用于螺旋平行传输线形变监测行之有效且效果明显.     

高速电路的信号完整性分析

介绍了高速PCB设计中的信号完整性概念以及破坏信号完整性的原因,从理论和计算的层面上分析了高速电路设计中反射和串扰的形成原因,并介绍了IBIS仿真。     

高速电路PCB布线中参考层的设计与实现

随着高速电路的不断涌现,PCB的复杂度越来越高,电子技术的发展变化给板级设计带来许多新的问题和挑战.高速多层PCB布线的质量会引发诸多电气因素的干扰,给系统的工作稳定性和性能带来隐患.该文就PCB设计中需要着重注意的参考层的布设展开分析,从参考层如何对信号产生影响开始,讨论了如何合理地对电源层和地层进行分割和布局,分析产生干扰的原因,提出解决方案,得出在高速多层PCB设计中电源和地等参考层的一些基本设计规则.     

基于芯片封装的微系统模块PDN设计优化

随着IC芯片的供电电源趋向低电压以及大电流,基于2.5D硅通孔技术（Through-Silicon-Via,TSV）、倒扣焊、高温共烧陶瓷（High Temperature Co-fired Ceramics,HTCC）、3D堆叠等的微系统模块的电源分配系统（Power DeliveryNetwork,PDN）的设计越来越重要。芯片电流经过PDN互连产生输出噪声,这些互连必须提供一个较优低阻抗的信号返回路径,保持芯片焊盘间恒定的供电电压且维持在一个很小的容差范围内,通常在5%以内。基于芯片封装系统（Chip Package System, CPS）,结合TSV硅基板、HTCC管壳、PCB三级协同对微系统模块PDN提出设计及优化方法,从直流设计、交流阻抗设计分别进行阐述,并运用芯片电源模型（Chip Power Model, CPM）,结合时域分析实现了电源纹波PDN低阻抗设计。     

Crosstalk analysis of uniform and nonuniform lossy microstrip‐coupled transmission lines

In this article, an analytical method is presented to precisely estimate the crosstalk of uniform and nonuniform microstrip‐coupled transmission lines (TLs) in frequency domain using modified transmission matrix. The obtained expression is quantitatively related in terms of the geometrical parameters of the coupled lines. A straightforward procedure is presented to obtain a closed form formula to accurately determine the crosstalk of a microstrip‐coupled line. For a nonuniform structure, the TL is divided into a few series of uniform sections with a specific modified transmission matrix. The total modified transmission matrix is determined by multiplying the modified transmission matrix of different sections and then the crosstalk can be calculated using the total modified transmission matrix. Several structures are considered to confirm the validity of the presented method. It is shown that the obtained results are in a good agreement with those obtained by simulation and measurement.     

Crosstalk analysis of multi‐microstrip coupled lines using transmission line modeling

This article presents a new analytical method to predict crosstalk of a homogeneous terminated two microstrip coupled lines over a ground plane using transmission line theory. The derived formula is frequency and location dependent, which can be used to quickly estimate the crosstalk of a coupled line. Also, the effect of the geometrical parameters of the lines and load are included in the derived formula. Presented method can be used for the other types of coupled lines including lossy or lossless lines. To verify the accuracy of the introduced method, a few microstrip coupled line structures with different geometrical parameters are considered numerically and experimentally. The results of crosstalk based on the proposed analytical methods, simulation study using high frequency structure simulator and those obtained by measurements are reported and compared with each other. It is shown that our proposed method accurately estimates the amount of crosstalk for a two microstrip coupled lines.     

Design and analysis of multifrequency Wilkinson power dividers using nonuniform transmission lines

In this article, based on nonuniform transmission lines, the design of compact multifrequency Wilkinson power dividers (WPDs) is presented. This is accomplished by replacing the quarter‐wave uniform transmission lines in the conventional WPD by multiband nonuniform transmission line transformers (NTLTs). The design of these NTLTs is performed under the even mode analysis of the WPD. A single isolation resistor is used between the two output ports whose value is determined using the simple odd mode analysis of the WPD. For verification purposes, a triple‐frequency WPD and a quad‐frequency WPD are designed, simulated, fabricated, and measured. The results of the full‐wave simulations and the measurements verify the validity of the design procedure. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2011.     

高压输电线自具电源的设计

介绍了一种从高压输电线上进行取电的电源方案,通过互感自取电直接从输电线上获得电能。凭借将锂电池与超级电容进行联合供电的充放电技术,电源设计部分成功解决了夜间母线小电流状态输出功率小、设备供不上电的问题,运用整流电路后级的能量泄放电路,降低了整流桥上的感应电压并限制了互感器的输出电流,解决了母线大电流状态对后级电路的影响。结果表明,混合能量存储系统比单一能量储能装置可以发挥更好的性能。     

传输线信号完整性的反射分析

针对高速电路系统的传输线信号完整性问题,通过对高速电路PCB上传输线等效电路的分析,给出了信号传输时产生反射现象的原因;介绍了常用的消除反射的方法,即选择均匀传输线、采用合适的拓扑结构布线和阻抗匹配法,指出阻抗匹配法可解决信号传输的反射现象;阐述了源端阻抗匹配法和负载端阻抗匹配法消除反射的原理和适用条件。针对时钟电路中的反射问题,采用PADS/Hyperlynx软件对阻抗匹配法进行仿真,结果表明,阻抗匹配法能够改善信号传输的反射现象。     

Dual‐band artificial transmission lines branch‐line coupler

By using short‐circuited Composite Right/Left‐Handed Transmission Lines as loading stubs, and Purely Right‐Handed Artificial Transmission Lines, a Dual‐Band Branch‐Line coupler is presented. The adoption of such technologies adds degrees of freedom with respect to other already proposed design techniques, thus allowing the development of a very compact device, and a larger flexibility in the choice of the two operating frequencies and corresponding bandwidths. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2008.     

电涡流方法在输电线损伤检测中的应用

结合高压输电线的特点 ,在论述了电涡流检测方法的基本原理之后 ,进一步论述了差动式检测线圈的电涡流检测原理与方法。通过试验确定了高压输电导线电涡流检测的最佳激励频率。最后对试验波形进行了分析 ,表明此种方法用于检测高压输电线的外部铝导线是可行的。     

基于FPGA的高速串行传输接口的设计与实现

串行传输技术具有更高的传输速率和和更低的设计成本,已经成为业界首选,被广泛应用于高速通信领域。传统的高速串行传输接口大多基于Aurora链路层协议,但该协议自身会导致一定程度的资源浪费。本文提出一种新的高速串行传输接口的设计方案,通过定义新的串行传输协议并采用高速串行收发器Rocket I/O,实现数据率为2.5Gbps的高速串行传输。     

Abaqus在饮料包装稳定性评估中的应用

目前,饮料行业无菌灌装线具有灌装速度快、包装成本低的优点,成为饮料灌装技术发展的方向和趋势.在高速灌装线上,饮料包装的灌装线稳定性是考量生产效率的重要指标之一.以一个生产中遇到的实际问题为例,利用Abaqus强大的非线性和动态问题解决能力,开发一个饮料包装灌装线稳定性评估原型系统.该系统不仅考虑滴液氮灌装后瓶子的几何变形、灌装速度、导轨与传送带的夹角,还考虑瓶子与传送带以及导轨的摩擦因数等.该系统可以有效评估新包装的稳定性,避免后续生产中遇到的问题,提高生产效率.