具有共模抑制的差分传输线的制作方法

背景技术：

在现代电子学中，差分信号通常用于提高信号保真度(信噪比)。差分信号传输用于多种设置，包括：高速数字电路、模拟/射频电路、高速计算和通信设备、高压电路。

对于计算和通信设备，差分信号传输(例如，使用了串行器/解串器)用于解决时钟偏移问题。在模拟和射频设备中，差分信号降低了对电磁干扰的灵敏度。对于高压电路，可以使用差分信号传输，这是因为两个传输机构可以是电浮空的，并且可以独立于dc偏移电压提供控制信号或模拟信号。

差分信号传输也具有成本，并且在实践中不能完美地工作。例如，单一模式的信号传播对于电磁信号而言通常是期望的，这是因为多模信号传播可能由于不同模式的信号分量之间的耦合(干扰)而导致非理想性。期望的单一模式可以称为差模、奇模、第一模等，不期望的模式可以称为共模、偶模、高阶模、第二模、第三模式、第四模式等。

选择性滤波器已被用于抑制差分传输线路100上的不期望的(公共的，偶数的，更高阶的、第二/第三/第四)模式信号。差分传输线路100加载有用于不期望的模式信号的阻带滤波器和用于期望的模式信号的全通滤波器。

附图说明

当与附图一起阅读时，根据以下详细描述最好地理解示例性实施例。要强调的是，各种特征不一定按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，可以任意地增加或减小尺寸。只要适用和可行，相同的附图标记就表示相同的元件。

图1示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的差分传输线的示例性内部横截面；

图2示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线的示例性内部横截面；

图3a-3c示出了根据本公开一方面的在装配过程中的另一差分传输线的示例性内部横截面；

图4示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线的示例性内部横截面；

图5a-5b示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的附加差分传输线的示例性内部横截面；

图6示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的差分传输线的示例性内部轮廓；

图7示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线的示例性内部横截面；

图8示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线的示例性内部横截面；

图9示出了根据本公开一方面的对于没有共模抑制的差分传输线，在高达50ghz的频率的两个中心导电结构之间的100欧姆奇模阻抗的图表；

图10是根据本公开一方面的如图9中那样没有共模抑制的相同差分传输线的第一模式的传播常数的实部的奈培/米对频率的曲线图；

图11是根据本公开一方面的如图9中那样没有共模抑制的相同差分传输线的第二模式的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图；

图12是根据本公开一方面的如图9中那样没有共模抑制的相同差分传输线的第一高阶模的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图；

图13是根据本公开一方面的如图9中那样没有共模抑制的相同差分传输线的第二高阶模的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图；

图14是根据本公开一方面的对于具有共模抑制的另一(修改的)差分传输线的第二模式(公共)的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图；

图15是根据本公开一方面的如图14中那样具有共模抑制的相同的改进的差分传输线的第一高阶模的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图；

图16是根据本公开一方面的如图14中那样具有共模抑制的相同的改进的差分传输线的第二高阶模的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图；

图17示出了根据本公开一方面的具有用于奇模的场线的差分传输线的横截面图；

图18示出根据本公开一方面的如图17中那样相同的差分传输线的横截面图，但是具有用于偶模的场线；

图19示出根据本公开一方面的如图17中那样相同的差分传输线的横截面图，但是具有用于第一高阶模的场线；以及

图20示出根据本公开一方面的如图17中那样相同的差分传输线的横截面图，但是具有用于第二高阶模的场线。

具体实施方式

在以下详细描述中，为了说明而非限制的目的，阐述了公开特定细节的代表性实施例，以便提供对本教导的透彻理解。可省略对已知系统，装置，材料，操作方法和制造方法的描述，以避免模糊对示例性实施例的描述。尽管如此，可以根据代表性实施例使用本领域普通技术人员能力范围内的系统、设备、材料和方法。

应当理解，本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不旨在限制性的。定义的术语是对本教导的技术领域通常理解和接受的术语定义的技术意义和科技意义的补充。

应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或组成部分，但是这些元件或组成部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件或组成部分与另一元件或组成部分区分开。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件或组成部分可以称为第二元件或组成部分。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明构思。如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”，“一种”和“该/所述”也旨在包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、元件、组件和/或其组合。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何组合和所有组合。

应当理解，当元件或组成部分称为“连接到”、“耦合到”或“邻近”另一元件或组成部分时，其可以直接连接或耦合到另一元件或组成部分，或者可以存在中间元件或组成部分。相反，当元件称为“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件或组成部分时，不存在中间元件或组成部分。

鉴于前述，因此，通过其各个方面、实施例和/或特定特征或子组件中的一个或多个，本公开旨在提出如下文具体指出的一个或多个优点。为了说明而非限制的目的，阐述了公开特定细节的示例实施例，以便提供对根据本教导的实施例的透彻理解。然而，与本公开一致的偏离本文所公开的具体细节的其他实施例仍然在所附权利要求的范围内。此外，可省略对公知装置和方法的描述，以免使得对示例实施例的描述模糊。这样的方法和装置在本公开的范围内。

图1示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的差分传输线100的示例性内部横截面。这里使用的“差分模式”也可以称为奇模，并且由差分模式提供的信号分量在这里称为“差模信号”。这里使用的“共模”还可以例如称为偶模，并且由共模提供的信号分量在这里称为“共模信号”。在沿着差分传输线100的传输中，差模信号是在两个导电结构112、114上以相反极性出现的信号，并且信号分量之间的电压差由两个导电结构112、114承载。模式信号是同样出现在两个导电结构112、114上的信号，并且在由两个导电结构112、114承载的信号分量之间在幅值或极性上不存在任何差异。

在本文提供的描述中，差分信号是预期在差分传输线100中的信号。出于本公开的目的，共模信号本质上是要被滤波或去除的非期望噪声。这在本公开之外的其他情况下可能并非如此，这是因为其他人可能希望在某些情况下保留超出本公开范围的共模信号。

图1所示的视图是差分传输线100的横截面轮廓。在图1中，两个金属导电结构112、114如所示那样以一空间完全分隔开。每个导电结构112、114是承载信号的固态三维物体(即，是电导体)，并且组合的导电结构112、114用于提供差分信号。当然，这种固态物体可以是空心导体，只要导电结构112、114中的空间是可容许的。导电结构112、114是已知为承载具有由横截面几何形状限定的特性阻抗的电子信号的金属物体的形式。在实践中，通过具有结构112、114横截面的任意离散或连续变化，特性阻抗被设计为沿着纵向传播方向是均匀的或不均匀的。当保持特性阻抗均匀时，导电结构112、114的横截面可以具有从正面到背面实质上相同的尺寸和形状。已知的设计近似，例如wkb(wentzel-kramers-brillouin)近似，是用于设计非均匀传输线的标准做法，包括具有电阻层的差分电磁传输线。当特性阻抗不均匀时，导电结构112、114的横截面可以具有从正面到背面的实质上不同的尺寸和形状。导电结构112、114还可以具有附加特征，例如至少当导电结构112、114按直线布置时通过在相对侧具有两个端面，即图1所示的单个正面的相对侧的单个后面(未示出)。在实践中，这种导电结构112、114可以在一个或多个位置弯曲，使得两个端面不平行。

导电结构112、114还可以具有附加特征，例如至少当导电结构112、114按直线布置时在相对侧具有两个端面，即，包括图1所示的单个正面的相对侧的单个后面(未示出)。实际上，当然，这样的导电结构112、114可以在一个或多个位置弯曲，使得两个端面不平行。

在微波传输线中，内部导体可以具有圆形边缘，其避免否则可能在急剧变化的顶点处出现的电流拥挤效应。另外，公共微波部件在传播方向上不均匀，因此，本文所述的导电结构112、114及其它在传播方向上可能不是均匀的。

导电结构112、114是图1中的差分传输线100的正(+)和负(-)导体。感兴趣的信号由两个导电结构112、114之间的电压和电流的差承载。除了差分模式的预期和期望的差分信号之外，差分传输线100还伴随有至少一不期望的公共(第二、偶数)模式信号以及可能附加的不期望的高阶模式信号。超过本文描述的偶模(公共)的高阶模式在这里例如称为第一高阶模式和第二高阶模式。由两个导电结构112、114提供的预期信号是由差模提供的差分信号。本文描述的导电结构112、114和其他可以是任何合适的电导体，并且可以使用诸如银、铜、金、铝或其他金属、金属合金或非金属电导体的材料。

图1所示的差分信号线100还包括外护层140，其是用于承载在差分信号线100中的组件的外屏蔽。外护层140可以包括保护性塑料涂层或其他合适的保护材料，并且优选地是导电套筒，但是可替代地，外部护层140可以是绝缘体。差分信号线100还可以包括在外护层140内的未被本文描述的部件占据的区域中的介电部件。这样的介电部件可以包括一个或多个介电层，并且例如示出在图6中所示的图5a和5b的差分传输线的剖面图。

在图1中，差分传输线100的传输方向是从页面出来的方向。信号由两个导电结构112、114承载。在图1中，导电结构112、114在页面上的尺寸、形状和方位看起来是相同和对称的。对称性出于包括设计简单性在内的各种原因而可能是有用的；然而，两个导电结构112、114之间的对称性不是绝对要求，本文所述的一些其它电导体是不对称的。

在差分信号传输中，导电结构112、114中的一个承载正信号，导电结构112、114中的另一个承载等于正信号但具有相反极性的负信号。图1中的感兴趣的信号由导电结构112、114之间的电压和电流的差承载。导电结构112、114被差分地驱动，并且每一个均有助于形成三维电磁场。

在图1的视图中，示出了每个导电结构112、114的单个正面。差分传输线100例如可以是电缆，导电结构112、114可以是导线。

使用差分信号并包括如图1所示的差分传输线100的电路和电子线路的示例包括：高速数字电路、模拟/射频电路、高速计算和通信设备。

也就是说，差分传输线100可以在诸如计算和通信设备的设备中使用，以及用于链接诸如计算和通信设备的设备。如下所述，由于添加了电阻层150，诸如差分传输线100的差分传输线也可以用于在更长距离上的通信，并且具有比先前已知的可比差分传输组件更宽的带宽。

在图1中，差分传输线100通过外护层140接地。如本文所解释的，在差分信号传输中，外护层140内的以及源自两个导电结构112、114之间信号的共模信号和高阶信号是不想要的。

包括外护层140的基底的剩余部分可以是介电，并且可以例如包括但不限于玻璃纤维材料、诸如聚四氟乙烯(ptfe)之类的塑料、具有减小的损耗角正切(例如10^-2)的低k介电材料、陶瓷材料、液晶聚合物(lcp)或任何其它合适的介电材料，包括空气，及其组合。

在图1中，电阻层150放置在外护层140内的导电结构112、114之间。电阻层150应用于衰减差分传输线100中的共模信号。衰减可以涉及减小共模信号的幅值。

共模信号以明显小于垂直的平均角度穿过电阻层150。奇模(差分信号)以接近垂直的平均角度穿过电阻层150。

在图1中，电阻层150放置在导电结构112、114之间，以使得实质上垂直于差分模场，但在共模场内并且实质上平行于共模场。为了从一开始就非常清楚，为了本文所述的差分传输线的目的，实质上垂直不一定与实质上平行相反。在这点上，由于这些模式和信号分量的电磁特性，相比于基本上平行对于共(第二、偶数)模式信号而言的字面意义上的精确性，基本上垂直平均而言更加接近对于差分(第一，奇数)模式场而言的字面意义上的精确性。因此，基本上垂直的差分(第一，奇数)模式场平均而言可以偏离与电阻片150的真正垂直度小于5度，而基本上平行的公共(第二，偶数)模式场可以平均而言接近真实平行于电阻片150的45度。

本文描述的差分传输线被构建为具有感兴趣的场(即差分(第一，奇数)模式场)的最小损失。通过确保差分(第一，奇数)模式场的感兴趣场尽可能垂直，使主要或中间场分量在真实垂直度的10度或甚至5度内，此最小损失得到实现。另一方面，本文描述的差分传输线被构建为使得引起诸如公共(第二，偶数)模式场的不期望模式的最大损失。这个最大损失在更长的距离上更好地实现，所有其他考虑是相同的。然而，即使近似垂直的公共(第二，偶数)模式场仍将具有平行于电阻片150的矢量分量，以便被衰减，特别是在较长的差分传输线上。

因此，术语实质上平行可以被认为是指公共(第二，偶数)模式信号的中值场分量例如相对于真正平行于电阻片材多达45度。另一方面，术语实质上垂直可以被认为是指差分(第一，奇数)模式信号的中值场分量相对于真正垂直于电阻片材例如不超过10度。

因此，电阻层150吸收和减少共模信号，只要这些共模信号包括具有平行于电阻层150的场线的分量。在图1中，电阻层150被特定地设计和布置为衰减共模信号分量而实质上不衰减差模信号分量。

由于共模电场与这些电阻层150主要相切的这一事实，电阻层150的薄层电阻而不是厚度或电阻率控制偶模或共模信号的衰减。薄层电阻与给定材料的厚度成反比。电阻层150的厚度影响奇模的损耗，这是因为奇模主要垂直于电阻层150。信号衰减与场所做的功成比例。对于垂直于薄电阻层150的场，很少或没有做功，并且应该观察到最小的信号衰减。只要电阻率足够高而看上去不像金属，场将穿过材料。对于与电阻层150相切的场，对于给定的电阻率(取决于材料)，材料越厚，薄层电阻就越低。在这两种情况下，都有最佳的薄层电阻。如果薄层电阻太低，则电阻层150像金属一样起作用，阻挡场的穿透。如果薄层电阻太高，则电阻层150具有较小的影响。由于穿过电阻层150的路径将以垂直角度穿过电阻层150的最小可能体积，所以当以垂直角度到达电阻层150时，场分量通常将最小衰减。结果，薄电阻层150主要衰减不垂直于电阻层150的场的共模信号，而较厚电阻层150衰减更多的共模信号。在任何情况下，薄电阻层150不旨在衰减差模信号，并且当使用本公开的教导时，任何这样的衰减是无关紧要的。

如上所述，术语“实质上垂直”和“实质上平行”在本文中可以用于描述差模信号或共模信号与电阻层(例如电阻层150)之间的关系，但不应被解释为绝对的相互性术语。关于共模信号，实质上平行可以意味着共模信号的一些场线以切向或接近切线角度穿过电阻层，使得这些场线相比于在它们要是以垂直角度穿过电阻层的情况下可能会如此的更多地穿过电阻层。关于差模信号，实质上垂直意味着差模信号的场线以90度角或接近90度角(例如平均在5或10度内)穿过电阻层，使得场线在仍然通过的同时以或接近可能的最小值与电阻层相交。

术语实质上平行或实质上垂直也可以应用于对于共模信号或差模信号的一组场线。因此，当共模信号称为以实质平行的角度相交(通过)电阻层时，这可以认为是指共模信号的大部分单独的场线以45度或以下的角度穿过电阻层。类似地，当差模信号称为以实质垂直的角度与电阻层相交时，这可以认为是指差模信号的大部分单独场线以80-100度或甚至85-95度的角度穿过电阻层。可以肯定的是，给定本文描述的导体的性质，实质垂直在针对差模信号使用时很有可能比实质平行在针对共模信号使用时更严格地真实。也就是说，实质垂直的差模信号可以具有拥有相对于电阻层80度或更大的平均角度的场线(与对于绝对垂直角度为90度相比)，而共模信号可以具有拥有相对于电阻层刚好在45度以下的平均角度的场线(与绝对平行角度为0度相比)。

在本公开中，电阻层150可以由于各种原因而制造得尽可能薄，即使这减小了共模信号的衰减，例如在垂直于电阻层150的场中。电阻层150可具有在约50欧姆/平方和150欧姆/平方的范围内的约100欧姆/平方的特性薄层电阻。选择电阻层的电阻率以便保持由导电结构112、114(部分地)形成的三维电磁场的差模的电场分量的传播。电阻层150也可以定位为维持差分传输线100的电容。

在代表性实施例中，电阻层150可以是连续的并且沿着图1中的差分传输线100的传播方向延伸。电阻层的连续性是有用的，仅仅是因为这种连续性有助于衰减伴随着差分传输线100的共模信号分量。因此，电阻层150也可以在传播方向上是不连续的，只要缺乏连续性不会本质上减小共模信号分量的衰减。不连续的电阻层150可以帮助保持差分传输线100的电容。

图1中的差分传输线100可以具有任何适当形状的轮廓，包括圆形、椭圆形、矩形、正方形或其他形状。如图1或本文其它图中那样的差分传输线100还可如上述那样包括诸如介电之类的其它元件。

本文所述的电阻层150的示例包括介电材料上的涂层。例如，薄电阻层可以包括诸如tan，wsin，电阻负载的聚酰亚胺，石墨，石墨烯，磷化镍(nip)，过渡金属二硫属化物(tmdc)，镍铬合金(nicr)，镍磷氧化物和氧化锡之类的材料。电阻器材料还可以是标准电阻器材料，例如氮化钛(tin)或钛钨(tiw)。

过渡金属二硫属化物(tmdc)包括：hfse2，hfs2，sns2，zrs2，mos2，mose2，mote2，ws2，wse2，wte2，res2，rese2，snse2，snte2，tas2，tase2，mosse，wsse，mows2，mowse2，pbsns2。硫族包括第vi族元素s，se和te。电阻层150可以具有20-2500欧姆/平方之间并且优选地50-150欧姆/平方之间的薄膜电阻。

图2示出根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线200的示例性内部横截面。在图2中，导电结构212、214具有矩形横截面，而不是图1中的导电结构112、114的圆形横截面。先前建议扁平或更宽的导体用于同轴电缆，以便定制阻抗而不引入显著的附加损耗以及降低制造公差内关键参数的灵敏度的能力。在前一种情况下，由于使得同轴电缆的中心导体较宽，所以到外部导体的距离必须增加甚至大于导体宽度的增加，以便保持相同的特性阻抗。这对于所建议的同轴电缆而言是有问题的，这是因为它导致较低的频率限制，这对用于宽带通信的现代传输线路起反作用。然而，使用如本文所述的差分传输线200，使用电阻层250保持扁平导电结构212、214在减少这种差分传输线200中的损耗方面的益处。也就是说，可以以本文所述的方式使用电阻层250来减轻偶模(共模)和高阶模式的开始，以便减少偶模式(共模)和高阶模。

图2所示的视图包括外护层240、第一导电结构212、第二导电结构214、平分导电结构212、214的电阻层250。如所示，导电结构212、214围绕差分传输线200的中心轴实质上对称。

图3a-3c示出根据本公开一方面的在装配过程中的另一差分传输线300的示例性内部横截面。在图3a中，第一导电结构312和第二导电结构314都具有圆形横截面，并且对称地布置在电阻层350的任一侧。电阻层350可以是具有矩形横截面的电阻层。在图3b中，使用第一介电层325将第一导电结构312和第二导电结构314组装在具有电阻层350的组件320中。在图3c中，使用第二介电层330将具有所有内部部件的组件320组装在差分传输线300的外护层340内。因此，在图3a-3c中，可以在部件被模制或以其他方式组装时使用将部件布置在适当位置的设备例如在工厂中系统地组装差分传输线300的部件。

在图3中，差分信号的电场在它们与电阻层350相交时实质上垂直于电阻层350。共模信号的电场与电阻层350更广泛地交叉，并且相比差模信号的电场实质上不太垂直。结果，电阻层350对共模信号的衰减比差模信号的任何非预期衰减远远更加显著。

作为电阻层350可以放置在用于电缆的导电结构312、314之间的方式的示例，导电结构312、314是有限厚度的金属组件。电阻层350可以夹在两个金属线之间作为导电结构312、314。作为导电结构312、314的这种金属线可以具有平坦表面(在套筒的模制中)，并且也可以在将两根导线一起置于电缆中之前在平坦表面上涂覆电阻层350。

图4示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线400的示例性内部横截面。在图4中，电阻层450比第一导电结构412和第二导电结构414更窄，并且这些部件中的所有三个在横截面图中布置有具有平坦顶部和底部的矩形横截面。外部护层440形成差分传输线400的外周边。下文参照图9-20说明较窄电阻层450的特性。

图5a示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线500的示例性内部横截面。在图5a中，电阻层550比第一导电结构512和第二导电结构514更宽，并且这些部件中的所有三个都在横截面图中再次布置有具有平坦顶部和底部的矩形横截面。外部护层540形成差分传输线500的外周边。以下在关于图9-20的上下文中解释更宽的电阻层550的特性。

图5b还示出了图5a的差分传输线500的示例性内部横截面。在图5b中，添加附加的电阻层551、552以衰减源自沿着导电结构512、514的信号的第二高阶模。这在以下关于图9-20的上下文中加以解释。

在图5a和5b中，导电结构512、514和电阻层550中的每一个可以被认为具有六个有效侧：包括顶部和底部，左侧和右侧，前侧(示出)和后侧。在图5a和5b中，每个导电结构512、514和电阻层550的两个最大侧是顶部和底部。如上所述，导电结构512、514例如可以关于差分传输线500的轴是对称的，以使构造更简单。

图6示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的差分传输线600的示例性内部轮廓。在图6中，外护层640是差分传输线600的最外层。电阻层650是差分传输线600的最内层，并且导电结构614是从顶部开始的第二层，并且导电结构612是从底部开始的第二层。图6的视图示出了例如包括差分传输线600的电缆的长度的精简轮廓。

图7示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线700的示例性内部横截面。在图7中，两个导电结构712、714在横截面图中是圆形的，并且围绕电阻层750不对称地设置在差分传输线700的外护层710内。在图7中，导电结构712、714是类似或相同的形状和尺寸，并且仅在它们不关于差分传输线700的轴线对称地布置是不相似的。

在图7中，电阻层750放置在导电结构712、714之间，并且施加到差分传输线700中的共模信号。图7中的共模信号类似于图1和3中的共模信号，并且与差模信号相比与电阻层750远远更多地相交。作为示例，电阻层750可以是放置在薄介电上并在另一介电下面的平坦电阻层。电阻层750因此吸收和减少共模信号。

在本公开中，电阻层750可以由于各种原因而制造得尽可能薄，即使这减小了共模信号的衰减。电阻层750在大约50欧姆/平方和150欧姆/平方的范围内具有大约100欧姆/平方的特性薄层电阻。选择电阻层的电阻率以便保持由导电结构712、714(部分地)形成的三维电磁场的差模的电场分量的传播。电阻层750也可以定位为维持差分传输线700的电容。

在一示例中，本文所描述的差分传输线(例如，100,700)可以用于具有处理器和存储器的计算机系统之类的装置。例如，差分传输线100,700可以用于将微处理器连接到存储器。包括本文所述的差分传输线(例如，100,700)的计算机系统可以是独立设备，或者可以例如使用网络连接到其他计算机系统或外围设备。这样的计算机系统可以实现为或并入到各种设备，诸如固定计算机、移动计算机、个人计算机(pc)、膝上型计算机、平板计算机、无线智能电话、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、全球定位卫星(gps)设备、通信设备、控制系统、摄像头、网络设备、网络路由器，交换机或桥、或任何其他机器。

图8示出了根据本公开一方面的具有共模抑制的另一差分传输线800的示例性内部横截面。在图8中，导电结构812、814都是圆形的，但是具有不同的尺寸。它们还可以关于差分传输线800的轴是对称或不对称的。导电结构812、814放置在电阻层850的不同侧，并且所有部件都在差分传输线800的外护层810内。

如在本文的其它实施例中，电阻层850可被分解成段，以便维持差分传输线800的电容。这些段可以被间隔开，以便保持差分传输线800的电容，同时仍然尽可能与偶模(公共)场线相交。也就是说，这样的分解电阻层850仍将衰减共模信号分量，但是这些分段之间的间隔允许整个组件更好地保持电容。这种电阻层段的数量以及两个或更多个这样的电阻层之间的相对间隔可以变化。

图9-13示出诸如图4所示那样的差分传输线(例如，400)的图，但是没有在导电结构412、414之间提供实际电阻层。而是，在图9中，这种差分传输线400的100欧姆特性阻抗对于通过50ghz的所有频率都是计算相同的。图10-13示出了这种差分传输线400的前四个模式的特性奈培/米与频率。

在图9中，100欧姆电阻是两个中心导电结构412、414之间的特性模式阻抗。对于下面使用图4的差分传输线400针对图9-13描述的特性，差分传输线400具有两个导电结构412、414，但不具有电阻层450。对于总宽度2.266μm，导电结构412、414各自为2mm宽，具有0.133个半径端。导电结构412、414间隔1.4944mm，并且从导电结构412、414到外部护层440的最小距离为7.62mm。图9所示的仿真的差模阻抗绘制出为50ghz。此外，从中心线到外护层/护层440测量的对应偶模(共同)阻抗为76.8欧姆(ω)。

下面描述图10-16。图10-16中所示的曲线是奈培/米与频率中的传播常数的实部。运行基于计算机的仿真以产生如图10-16所示的曲线。

图10是根据本公开一方面的如图4中那样具有共模抑制的相同差分传输线400的奇模式的传播常数的实部的奈培/米对频率的曲线图。在图10中，针对与图9中相同的差分传输线400(即，没有电阻层450)的奇模(差分模式)绘制传播常数的实部。图10中的读数的示例在45ghz是.3奈培/米。

图11是根据本公开一方面的如图10中那样相同差分传输线400(即，没有电阻层450)的偶模的传播常数的实部的奈培/米对频率的曲线图。在图11中，针对与图9中相同的差分传输线400(即，没有电阻层450)的偶模(共模)绘制传播常数的实部。图11中的读数的示例在45ghz是.19奈培/米。

图12是根据本公开一方面的如图10中那样相同差分传输线400(即，没有电阻层450)的第一高阶模式的传播常数的实部的奈培/米对频率的曲线图。在图12中，针对与图9中相同的差分传输线(即，没有电阻层450)的第一高阶模绘制传播常数的实部。图12中的读数的示例在6ghz以上是.16奈培/米。

图13是根据本公开一方面的如图10中那样相同差分传输线400(即，没有电阻层450)的第二高阶模式的传播常数的实部的奈培/米对频率的曲线图。在图13中，针对与图9中相同的差分传输线(即，没有电阻层450)的第二高阶模绘制传播常数的实部。图13中的读数的示例在13ghz以上是.098奈培/米。

图4所示的差分传输线400在外护层440(屏蔽)处具有相对大的直径。外护层440的相对较大的直径在较低频率处支持较高阶波导模式，这是使用较宽的电导体以减少损耗的代价。

然而，如果提供薄(例如，6μm)电阻层450，则可以与图10-13中所示的仿真结果进行比较。在图4中，电阻层450比导电结构412、414窄。如果使用比导电结构412、414窄的电阻层450并且电阻层450具有100欧姆/平方的薄层电阻率，则初级奇数(差分)模式在0.31和0.32奈培/米之间只有略高的损耗。这相比于在没有提供实际电阻层450的情况下示出为图10中的特性的0.30奈德斯/米。此外，随着电阻层的厚度减小，初级奇数(差分)模式的损耗接近图10中没有电阻层的仿真的损耗。使用相同的薄(例如，6um)和窄电阻层450(比导电结构412、414窄)，偶模(共模)的损耗从示出为图11中的特性的0.19奈培/米(没有电阻层450)增加。

在上面针对图11-14所示的没有电阻层450的特性的示例中以及在上面使用窄电阻层450进行比较的段落中，电阻层450相对更窄于图4中所示的导电结构412、414。然而，如果如图5a中一样使用更宽的薄电阻层550，例如4mm宽的电阻层550，则共模的抑制显著增加(参见图14)，而对于奇模(差分)的损耗没有本质上增加。

图14是根据本公开一方面的对于具有共模抑制的另一(修改的)差分传输线500的偶模(公共)的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图。在图14中，示出了使用较宽电阻层550的偶模(共模)的损耗的曲线。在45ghz，偶模(共模)的损耗从.19奈培/米(没有电阻层450)、0.4奈培/米(具有窄电阻层450)增加到18奈培/米(具有图5a的4mm宽的电阻层550)。

图15是根据本公开一方面的如图14中那样具有共模抑制的相同的改进的差分传输线500的第一高阶模的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图。在图15中，对于第一高阶模式中的损耗没有显著的改进，如超过大约12.5ghz的可忽略值所示那样。

图16是根据本公开一方面的如图14中那样具有共模抑制的相同的改进的差分传输线500的第二高阶模的传播常数的实部的奈培/米与频率的曲线图。在图16中，示出了在～30ghz具有11.272的值的显著改善。这是在没有使用电阻层450时从图13中的13ghz以上的.098奈培/米的读数的改进。

图17示出了根据本公开一方面的具有用于奇模的场线的差分传输线1700的横截面图。在图17中，示出了用于差分传输线1700的奇模(差分)场线。在图17中，场线全部远离顶部导电结构1712并朝向底部导电结构1714移动，即使它们最初向上从顶部导电结构1712的顶部延伸。如所示，一些场线以实质上垂直的角度穿过电阻层1750。

图18示出了根据本公开一方面的与图17中相同的差分传输线1700的横截面图，但被标记为1800，并且具有用于偶模的场线。在图18中，示出了用于差分传输线1800的偶模(公共)场线。在图18中，偶模(公共)场线被拉向顶部导电结构1812和底部导电结构1814中的每一个。偶模(公共)的场分量绘制为实质上平行于图18中的电阻层1850，因此相比用于图17中的奇模的场分量(其以实质上垂直的角度与电阻层1750相交)受到更大的衰减。

图19示出根据本公开一方面的与图17中相同的差分传输线1700的横截面图，但被标记为1900，并且具有用于第一高阶模的场线。在图19中，第一高阶模的场分量以实质上垂直的角度大部分穿过电阻层1950。因此，使用更宽的电阻层1950，第一高阶模不遭受大的损耗。

图20示出根据本公开一方面的与图17中相同的差分传输线1700的横截面图，其被标记为2000，并且具有用于第二高阶模的场线。在图20中，第二高阶模的一些场分量以实质平行的角度穿过电阻层2050。因此，使用更宽的电阻层2050，第二高阶模遭受显著衰减。

从图17-20中的电场图可以看出，即使在导电结构1912、1914之间添加薄电阻层1950，也不会显著影响奇模或第一高阶模(即，第三或x取向模式)。这是因为用于奇模和第一高阶模的电场实质上垂直于薄电阻层1950。偶模和第二高阶模(即，第四或y取向模式)具有更加切向(平行于)片材的电场分量，因此受到更显著的衰减。

为了对具有较宽电阻层(例如，550、1950)的差分传输线实现更好的衰减，在图5b中，在电阻层550的侧面添加额外的薄电阻层551、552，以便平行于第一高阶模式的电场分量，同时仍垂直于奇模(差分)的电场分量。这些电阻层551、552被构造成距离外部护层5406.6mm的距离。电阻层551、552通过包裹薄的电阻层然后切割使得仅保留薄片的左侧和右侧而形成。这些电阻层551、552导致第一高阶模的衰减增加。

图5b中所示的具有电阻层551、552的差分传输线550的损耗如下。奇模(差分)的损耗没有显著增加。偶模(共模)经历对应于～18奈培/米的传播常数的损耗，这类似于仅具有中央电阻层550的图5a中的差分传输线550的损耗。然而，与图5a中的仅具有中心电阻层550的差分传输线550的0.09奈培/米相比，第一高阶模式(即，模式3或x模式)表现出1.17奈培/米的传播常数的实部。第二高阶模式(即，模式4或y模式)表现出～11奈培/米的传播的实部，其与图5a中的差分传输线550大致相同。

作为上述特性的结果，图5a和5b中的差分传输线500可以帮助实现不期望模式的较低损耗。使用较宽的导电结构512、514有助于实现差分信号的较低损耗。为了保持阻抗，使得从导电结构512、514到外部护层540的距离相对较大，这显著降低了较高阶模式的开始。可以使用第一和第二导电结构512、514连同电阻层550有效地减轻偶模(共模)和第二高阶模，并且可以使用薄电阻层551、552减轻第一高阶模。结果，共模和差模之间的转换显著减少。

本公开描述了用于抑制共模和高阶模的电阻层。电阻层的这种应用用于抑制差分传输线中的共模信号。作为上下文，差分传输线的横截面视图将表现为具有例如两个水平或垂直金属段的电缆的正面，其中与放置电阻层的空间对准。感兴趣的信号由两个金属段之间的电压和电流的差值承载。这些段之间共同的信号在本公开中是感兴趣的，这是因为这些信号可能是不想要的。使用如本文所述的电阻层避免了复杂的构造和组装，并且不向差分传输线添加显著的体积，并且不限于特定(窄)频带。

因此，具有共模抑制的差分传输线使得能够采用简单的机制抑制共模信号。本文描述的差分传输线在某些或可能所有情况下比使用谐振器更简单。也就是说，使用本文所述的差分传输线，可以适当地衰减共模信号，而不会对差模信号施加不可容忍的损耗。继而，本文所描述的差分传输线可以提供比否则可能的更大带宽。

另外，本文所述的差分传输线是宽带的。这比在窄频率范围上提供共模抑制的解决方案更有用。

此外，本文所述的差分传输线可应用于宽泛的各种差分信号结构。本文描述的差分传输线适用于具有可以但不必须是圆形的外部轮廓的各种传输线。

对于例如宽带电缆或局域网电缆中的差分传输线存在许多应用。这样的应用可以包括

·有线局域网(lan)，例如千兆以太网。这种有线局域网可以使用多对导线来运行差分信号。在信号受专用于提取信号的数字信号处理器(dsp)处理前进入模数转换器(adc)之前，本公开的“共模”滤波器方面可以用于成对的线的每一端或任何地方。

·从差分天线到接收机的线路。这种线路可以适于包括作为在一端的(相对)小电路的差分传输线，以抑制任何共模信号。

·对于计算机系统的各部件(如标准pciexpress)之间的数字通信。pciexpress的每个“通道”以非常类似于以太网的方式(如上所述)，发送“分组”下至差分对。

虽然已经参考若干示例性实施例描述了具有共模抑制的差分传输线，但是应当理解，已经使用的措辞是描述和说明的措辞，而不是限制的措辞。可以在所附权利要求的范围内进行改变，如当前所述和修改的那样，而不偏离在其方面具有共模抑制的差分传输线的范围和精神。尽管已经参考特定装置、材料和实施例描述了具有共模抑制的差分传输线，但是具有共模抑制的差分传输线不旨在限于所公开的细节；而是具有共模抑制的差分传输线扩展到例如在所附权利要求的范围内的所有功能等同的结构、方法和用途。

尽管本说明书描述了可以在特定实施例中参考特定标准和协议实现的组件和功能，但是本公开不限于这样的标准和协议。这样的标准周期性地被实质上具有相同功能的更有效的等同物所取代。因此，具有相同或相似功能的替换标准和协议被认为是其等同物。

本文描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。这些图示不旨在用作对本文所描述的本公开的所有元件和特征的完整描述。在回顾本公开内容时，许多其他实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的。可以利用和从本公开导出其他实施例，使得可以进行结构和逻辑替换和改变而不脱离本公开的范围。另外，这些图示仅是代表性的，并且可能不是按比例绘制的。附图中的某些比例可能被夸大，而其他比例可以被最小化。因此，本公开和附图被认为是说明性的而不是限制性的。

本公开的一个或多个实施例在本文中可以单独地和/或共同地由术语“发明”来提及，这仅仅是为了方便，并非旨在将本申请的范围主动地限制到任何特定的发明或发明构思。此外，尽管本文已经图示和描述了具体实施例，但是应当理解，被设计为实现相同或相似目的的任何后续布置可以替代所示的具体实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有后续修改或变化。上述实施例的组合以及本文未具体描述的其它实施例对于本领域技术人员在阅读本说明书后将是显而易见的。

根据本公开一方面，差分传输线包括护层，第一导电结构，第二导电结构和一个或多个电阻层。第一导电结构沿着差分传输线设置并在护层内，并且有助于形成三维电磁场。第二导电结构沿着差分传输线设置并且在护层内，以与第一导电结构实质上恒定的距离在护层中隔开，并且有助于形成三维电磁场。任何电阻层被对准以实质上垂直于三维电磁场的第一模式的电场分量，并且实质上平行于三维电磁场的第二模式的电场分量。

根据本公开的另一方面，差分传输线包括电缆。第一导电结构包括第一导线。第二导电结构包括第二导线。

根据本公开的另一方面，第一导电结构和第二导电结构具有基本相同的横截面。

根据本公开的另一方面，差分传输包括在第一导电结构和第二导电结构之间的第一介电层。

根据本公开的另一方面，差分传输线包括第二介电层以及组件，该组件包括所述第一介电层，所述第一导电结构和所述第二导电结构。第二介电层设置在组件和护层之间。

根据本公开的另一方面，第一导电结构和第二导电结构围绕差分传输线的轴对称地设置。

根据本公开的另一方面，电阻层通过实质上平行于三维电磁场的第二模式的电场分量来衰减三维电磁场的第二模式，以便提供电场分量的吸收。

根据本公开的另一方面，护层在横向于差分传输线的传播方向的横截面中形成闭合形状。

根据本公开的另一方面，第一导电结构具有平行四边形侧面。第二导电结构具有平行四边形侧。

根据本公开的另一方面，护层包括接地的金属。

根据本公开的另一方面，电阻层设置在第一导电结构和第二导电结构之间。

根据本公开的另一方面，第一模式包括三维电磁场的奇模。选择电阻层的电阻率以便保持三维电磁场的奇模的场分量的传播。

根据本公开的另一方面，电阻层具有在约50欧姆/平方和150欧姆/平方之间的特性薄层电阻。

根据本公开的另一方面，电阻层具有在约50和100欧姆/平方之间的特性薄层电阻。

根据本公开的另一方面，第二模式包括三维电磁场的偶模。电阻层降低偶模的幅值。

根据本公开的另一方面，第一导电结构具有第一平坦侧。第二导电结构具有第二平坦侧。第一导电结构的第一平坦侧面向第二导电结构的第二平坦侧。

根据本公开的另一方面，除了第一导电结构的第一平坦侧之外的所有侧面在截面图中不比第一平坦侧宽。

根据本公开的另一方面，除了第二导电结构的第二平坦侧之外的所有侧面在截面图中不比第二平坦侧宽。

根据本公开的另一方面，第一导电结构具有与第一平坦侧相对的第三平坦侧。第二导电结构具有与第二平坦侧相对的第四平坦侧。

根据本公开的另一方面，在差分传输线的横截面图中，第一平坦侧，第二平坦侧，第三平坦侧和第四平坦侧具有实质上等同的宽度。在截面图中，第一平坦侧，第二平坦侧，第三平坦侧和第四平坦侧的宽度小于电阻层的宽度。

根据本公开的另一方面，电阻层放置在第一导电结构的第一平坦侧和第二导电结构的第二平坦侧之间。电阻层在横截面图中比第一导电结构的第一平坦侧和第二导电结构的第二平坦侧更宽。

根据本公开的另一方面，差分传输线包括在第一导电结构，第二导电结构和电阻层的一侧并且在护层内的至少一个附加电阻层。

提供本公开的摘要以符合37c.f.r.§1.72(b)，并且提交要理解的是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在正面的具体实施方式部分中，为了简化本公开的目的，各种特征可以组合在一起或描述在单个实施例中。本公开不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。而是，如以下权利要求所反映的，发明主题可以针对少于任何一个所公开实施例中的所有特征。因此，以下权利要求被并入具体实施方式中，其中，每个权利要求自身定义为单独要求保护的主题。

提供所公开的实施例的先前描述是为了使本领域任何技术人员能够制作或使用本公开。因此，上述公开的主题被认为是说明性的，而不是限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真实精神和范围内的所有这样的修改、改进和其他实施例。因此，在法律允许的最大范围内，本公开的范围由以下权利要求及其等同物的最宽泛的允许解释来确定，并且不应受到前述详细描述的约束或限制。