使用正交耦合的串扰减少的制作方法
【专利摘要】多对差分传输线路（102，104，106，108）包括一组成对的差分传输线路（104，106，108），其中来自该组成对的差分传输线路的每对差分传输线路包括交替电流方向的至少一个绞合（118-1至118-6）。差分传输线路（104，106，108）的绞合（118-1至118-6）设置在距离位置（D1至D9）以交替电流方向从而基本上消除多对差分传输线路（102，104，106，108）间的串扰。
【专利说明】使用正交耦合的串扰减少
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及在差分线路上的通信，并且更具体地涉及减少差分线路上的串扰。
【背景技术】
[0002]随着芯片上密度增加，随着距离收缩，以及随着速度增加，通信线路之间的串扰已经成为不断增加的问题。然而串扰是已经仔细研究很多年的众所周知的问题，产生了几个解决方案。这些解决方案的示例是使用屏蔽、微波传输带以及多模传输线理论，但是每个解决方案都具有缺点，这意味着每个都不适合在高密度芯片上的通信线路中使用。因此，需要一种减少串扰的方法。
[0003]传统布置的不例在Mensink 等人的 “Optimally-Placed Twists in GlobalOn-Chip Differential Interconnects(全局片上差分互联线中的最佳设置的绞合YTroc.0f ESSCIRC, Grenoble, France, 2005, pp.475-478 文献中给出。
【发明内容】
[0004]一个示例实施例提供包括多对差分传输线路的设备，其中所述多对差分传输线路包括一组成对的差分传输线路，其中来自该组成对差分传输线路的每对差分传输线路包括交替电流方向的至少一个绞合，以及其中设置多个差分传输线路的绞合以交替电流方向从而基本上消除多对差分传输线路间的串扰。
[0005]根据一个实施例，多对差分传输线路基本上彼此平行，以及其中成对差分传输线路以第一距尚与每个相邻对差分传输线路分开，以及其中在每对差分传输线路中的差分传输线路以第二距离彼此分开，以及其中该第一距离大于第二距离。
[0006]根据一个实施例，每对差分传输线路包括正线路和负线路，以及其中在第i和第j差分对之间的交叉耦合是第i和第j差分对中的每对与彼此的正线路和负线路的交叉耦合的线性组合，其中第i和第j差分对中的每对与彼此的正线路和负线路的交叉耦合各是第i和第j差分对之间的总距离和穿过第i和第j差分对的电流的函数，以及其中来自该组成对差分传输线路的绞合基本上与在每对差分传输线路之间的交叉耦合正交。
[0007]根据一个实施例，其中第i和第j差分对中的每对与彼此的正线路和负线路的交叉耦合的线性组合是:
[0008]小i J= ia，J-1a，Jb-1b，Ja+ ib，Jb ;
[0009]其中ia，ja是在第i和第j差分对的正线路之间的交叉耦合，ct ia,Jb是在第i差分对的正线路和第j差分对的负线路之间的交叉耦合，是在第i差分对的负线路和第j差分对的正线路之间的交叉耦合，Ctib,Jb是在第i和第j差分对的负线路之间的交叉耦合，以及其中小ia，jb、小《^和小ib，jb是:
【权利要求】
1.一种设备，其包括多对差分传输线路，其中所述多对差分传输线路包括一组成对差分传输线路，其中来自所述一组成对差分传输线路的每对差分传输线路包括交替电流方向的至少一个绞合，以及其中设置多个差分传输线路中的线路以交替电流方向从而基本消除所述多对差分传输线路间的串扰。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述多对差分传输线路基本彼此平行，并且其中成对差分传输线路以第一距离与每个相邻成对差分传输线路分开，并且其中在每对差分传输线路中的差分传输线路以第二距离彼此分开，以及其中所述第一距离大于所述第二距离。
3.根据权利要求2所述的设备，其中每对差分传输线路包括正线路和负线路，并且其中在第i和第j差分对之间的交叉耦合是所述第i和所述第j差分对的每对与彼此的所述正线路和负线路的交叉耦合的线性组合，其中所述第i和所述第j差分对中的每对与彼此的所述正线路和负线路的所述交叉耦合各是所述第i和所述第j差分对之间的总距离和穿过所述第i和所述第j差分对的电流的函数，以及其中来自所述组成对差分传输线路的绞合基本与每对差分传输线路之间的交叉耦合正交。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第i和第j差分对中的每对与彼此的所述正线路和负线路的交叉耦合的所述线性组合是:
其中是在所述第i和所述第j差分对的所述正线路之间的交叉耦合，是在所述第i差分对的正线路和所述第j差分对的负线路之间的交叉耦合，0ib，ja是在所述第i差分对的负线路和所述第j差分对的正线路之间的交叉耦合，0 ib，jb是在所述第i和所述第j差分对的负线路之间的交叉耦合，以及其中^ia，Ja、^ia, Jb> ^ib，Ja和^ib，Jb是: hniM ^ -r~r- L1L1-:-dlA>nrli\?\，
?// /[?p[?]An\Am\ 其中n, m G {a, b}, ri[n]；J[m]是i [n]和j [m]之间的距离，lih]是传输线路i [n]的长度，lJ[m]是传输线路j[m]的长度，Ii[n] (Iiu)是穿过长度lih]的传输线路i[n]的电流，以及ijtm] (Ijtml)是芽过长度Ijtm]的传输线路j [m]的电流。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述设备进一步包括: 来自所述多对差分传输线路的第一对差分传输线路，其不包括任何绞合并且具有第一长度；和 来自所述组成对差分传输线路的第二对差分传输线路，其具有第二长度并且与所述第一对差分传输线路相邻，其中所述第二长度近似等于所述第一长度，并且其中所述第二对差分传输线路包括在关于在大约一半的所述第二长度处的点处的绞合。
6.根据权利要求4所述的设备，其中所述设备进一步包括集成电路，即1C，所述集成电路包括: 第一电路，其形成在衬底上； 第二电路，其形成在所述衬底上；以及 通信信道，其形成在所述衬底上，其中所述通信信道包括允许所述第一和第二电路彼此通信的所述多对差分传输线路。
7.根据权利要求4所述的设备，其中所述设备进一步包括: 印刷电路板，即PCB ； 第一 1C，其固定到所述PCB ； 第二 1C，其固定到所述PCB ;以及 通信信道，其形成在所述PCB上，其中所述通信信道包括允许所述第一和第二 IC彼此通信的所述多对差分传输线路。
8.—种设备,其包括: 第一对差分传输线路，其中来自所述第一对的所述差分传输线路以第一距离彼此分开，并且来自所述第一对的每个差分传输线路具有长度； 第二对差分传输线路，其中来自所述第二对的所述差分传输线路以所述第一距离彼此分开，并且其中来自所述第二对的每个差分传输线路具有所述长度，以及其中所述第二对基本与所述第一对平行并且相邻，以及其中所述第一对与所述第二对以第二距离分开，以及其中所述第二距离大于所述第一距离；和 第三对差分传输线路，其中来自所述第三对的所述差分传输线路以所述第一距离彼此分开，并且其中来自所述第三对的每个差分传输线路具有所述长度，以及其中所述第三对基本上与所述第二对平行并且相邻，以及其中所述第三对与所述第二对以所述第二距离分开，以及其中所述第一、第二以及第三对之间的交叉耦合是穿过所述第一、第二以及第三对的电流的函数，以及其中设置所述第一、第二以及第三对差分传输线路以便穿过所述第一、第二以及第三对差分传输线路的所述电流基本上与所述第一、第二以及第三对中的每对之间的交叉耦合正交。`
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二和所述第三对中的每对包括交替电流方向的至少一个绞合。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一、第二以及第三对中的每对包括正线路和负线路，并且其中在第i和第j差分对之间的所述交叉耦合是所述第i和所述第j差分对中的每对与彼此的正线路和负线路的交叉耦合的线性组合，其中所述第i和所述第j差分对中的每对与彼此的正线路和负线路的交叉耦合各是所述第i和所述第j差分对之间的总距离和穿过所述第i和所述第j差分对的电流的函数，以及其中来自所述第二和所述第三对的所述绞合基本上与每对差分传输线路之间的交叉耦合正交。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第i和所述第j差分对中的每对与彼此的正线路和负线路的交叉耦合的线性组合是:
(J)..= (J)..- (J).- (J).,.+ (J) ?
^ I, J ^ ia, ja Yia，jb ^ lb, ja ^ lb, jb， 其中是在所述第i和所述第j差分对的正线路之间的交叉耦合，是在所述第i差分对的正线路和所述第j差分对的负线路之间的交叉耦合，0ib，ja是在所述第i差分对的负线路和所述第j差分对的正线路之间的交叉耦合，0 ib,Jb是在所述第i和所述第j差分对的负线路之间的交叉耦合，以及其中^ia；Jb, 和是:
V lMi[n] M 'W ]i[n\j[m] 其中n, m G {a, b}, ri[n]；J[m]是i [n]和j [m]之间的距离，lih]是传输线路i [n]的长度，lJ[m]是传输线路j[m]的长度，Ii[n] (Iiu)是穿过长度lih]的传输线路i[n]的电流，以及ijtm] (Ijtml)是芽过长度ljtm]的传输线路j [m]的电流。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第二对包括在关于在大约一半的所述第二长度处的点处的绞合。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述设备进一步包括1C，所述IC包括: 第一电路，其形成在衬底上； 第二电路，其形成在所述衬底上；和 通信信道，其形成在所述衬底上，其中所述通信信道包括允许所述第一和第二电路彼此通信的所述多对差分传输线路。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述设备进一步包括:
PCB ； 第一 1C，其固定到所述PCB ； 第二 1C，其固定到所述PCB ;以及 通信信道，其形成在所述PCB上，其中所述通信信道包括允许所述第一和第二 IC彼此通信的所述多对差分传输线路。
【文档编号】H01P5/00GK103493288SQ201280020900
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月30日 优先权日:2011年4月28日
【发明者】G·E·霍华德, A·阿考尔, Y·范, K·慕斯, M·W·摩根 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司