改善信号串扰的传输线结构的制作方法

文档序号:21429903发布日期:2020-07-10 15:59阅读:400来源:国知局
改善信号串扰的传输线结构的制作方法

本实用新型涉及pcb设计技术领域,尤其涉及一种改善信号串扰的传输线结构。



背景技术:

随着高密度集成电路技术和微电子技术的高速发展,电子产品的功能变得高度密集,性能也越来越强,且其体积变得更轻、更薄、更小;同时伴随5g新技术要求,pcb产品在信号传输性能上的要求日益苛刻。

串扰是信号完整性中最基本的现象之一,在pcb板上走线密度很高时串扰的影响尤其严重。由于现代电子系统布线密度高,经常会出现很多传输线长距离平行走线,对于其中一根传输线来说,周围的其他传输线都会对其产生串扰,多个干扰信号叠加在一起,如果不加以控制会使该传输线传输的信号受到严重的损耗,进而影响到整个系统的运行以及功能的实现。

现阶段,通过增大传输线之间的间距,在传输线之间增加接地线,采用各向同性或各向异性多层结构,在两根悬空的传输线之间填充合适的气隙等方式来降低传输线之间的串扰。增大传输线之间的间距是最为方便快捷的方式,但是对于大型高速高密度的pcb来说,走线间距越大,带来的布线空间和成本也就越大。而采用增加接地线、采用各向同性或各向异性多层结构,填充气隙等方式需要依赖于底层结构,只能针对特定电路结构来设计的,不能扩展到一般情况;而且,制造困难,延长了产品开发周期和增加了开发成本。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种传输线间距小且信号串扰小的传输线结构。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种改善信号串扰的传输线结构,包括基板、第一传输线及第二传输线,所述第一传输线和所述第二传输线并排间隔设置在所述基板上,所述第一传输线与所述第二传输线相邻的一侧设有多个第一凸起和多个第一凹槽,所述第二传输线与所述第一传输线相邻的一侧设有分别与所述第一凹槽对应的多个第二凸起和分别与所述第一凸起对应的多个第二凹槽,每一所述第一凸起嵌设在一所述第二凹槽,每一所述第二凸起嵌设在一所述第一凹槽。

较佳地,所述第一凸起与所述第一凹槽交替排布,所述第二凸起与所述第二凹槽交替排布。

较佳地,所述第一凸起与所述第一凹槽的分布周期相同,所述第二凸起与所述第二凹槽的分布周期相同。

较佳地,所述第一凸起与所述第二凹槽之间具有间隙,所述第二凸起与所述第一凹槽之间具有间隙。

较佳地,所述第一凸起的中线与所述第二凹槽的中线重合,所述第二凸起的中线与所述第一凹槽的中线重合。

较佳地,所述第一凸起与所述第一传输线垂直,所述第二凸起与所述第二传输线垂直。

较佳地,所述第一凸起包括与所述第一传输线垂直的第一凸部和连接在所述第一凸部的末端且与所述第一凸部垂直的第二凸部,所述第二凹槽包括第一凹部和接于所述第一凹部靠近所述第一传输线的一侧的第二凹部,所述第一凸部穿过所述第二凹部并伸入所述第一凹部,所述第二凸部位于所述第一凹部内。

较佳地,所述第一凸部和所述第二凸部均呈矩形状,所述第一凸部连接在所述第二凸部的中部,所述第一凹部和所述第二凹部均呈矩形状,所述第二凹部接于所述第一凹部的中部。

较佳地,所述第二凸起与所述第一凸起的结构相同,所述第一凹槽与所述第二凹槽的结构相同。

较佳地,所述第一传输线的线长的70%交替排布有所述第一凸起和所述第一凹槽,所述第二传输线的线长的70%交替排布有所述第二凸起和所述第二凹槽。

与现有技术相比,本实用新型在第一传输线和第二传输线分别设置第一凸起和第二凸起,通过第一凸起调整第一传输线的电容,通过第二凸起调整第二传输线的电容,从而调整第一传输线和第二传输线的阻抗,增加了第一传输线与第二传输线之间的互电容,在不改变底层结构的情况下有效地减小了信号串扰,以保证信号的完整性,结构简单,可操作性强;而第一传输线和第二传输线还分别设置第一凹槽和第二凹槽,第一凸起嵌设在第二凹槽,第二凸起嵌设在第一凹槽,在不增加传输线间距的情况下减小了信号串扰,能够满足高密度的布线需求。而且,信号串扰的减小也能间接减少反射,从而改善高速信号的传输性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例改善信号串扰的传输线结构的结构示意图。

图2为本实用新型实施例改善信号串扰的传输线结构的部分结构示意图。

图3为采用本实用新型与采用常规传输线结构的回波损耗(s11)曲线图。

图4为采用本实用新型与采用常规传输线结构的远端串扰(fext)曲线图。

图5为采用本实用新型与采用常规传输线结构的近端串扰(next)曲线图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征,以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1和图2,本实用新型提供了一种改善信号串扰的传输线结构100,包括基板1、第一传输线2及第二传输线3,第一传输线2和第二传输线3并排间隔设置在基板1上,第一传输线2与第二传输线3相邻的一侧设有多个第一凸起21和多个第一凹槽22,第二传输线3与第一传输线2相邻的一侧设有分别与第一凹槽22对应的多个第二凸起31和分别与第一凸起21对应的多个第二凹槽32,每一第一凸起21嵌设在一第二凹槽32,每一第二凸起31嵌设在一第一凹槽22。通过第一凸起21调整第一传输线2的电容,通过第二凸起31调整第二传输线3的电容,从而调整第一传输线2和第二传输线3的阻抗,增加了第一传输线2与第二传输线3之间的互电容,而不会增加第一传输线2与第二传输线3之间的互电感,在无需改变底层结构的情况下有效地减小了信号串扰,以保证信号的完整性,结构简单,可操作性强;而第一凸起21嵌设在第二凹槽32,第二凸起31嵌设在第一凹槽22,在不增加第一传输线2和第二传输线3之间的间距的情况下减小了信号串扰,能够满足高密度的布线需求。而且,信号串扰的减小也能间接减少反射,从而改善高速信号的传输性能。

如图1所示,作为优选实施例,第一凸起21与第一凹槽22交替排布;同样地,第二凸起31与第二凹槽32交替排布,通过设置交替分布的多个第一凸起21、第二凸起31和第一凹槽22、第二凹槽32来调整第一传输线2和第二传输线3的电容,从而更好地减小信号串扰。进一步地,第一凸起21与第一凹槽22的分布周期相同,同样地,第二凸起31与第二凹槽32的分布周期也相同,借此,可以在改善信号串扰的情况下方便传输线结构100的加工与制作,当然,具体实施中不以此为限制。更优的,第一传输线2的线长的70%交替排布有第一凸起21和第一凹槽22,第二传输线3的线长的70%交替排布有第二凸起31和第二凹槽32,借此,既能确保信号串扰达到最小,也能避免由于传输线2、3上的凸起21、31和凹槽22、32的分布过多而造成信号反射增大的问题。当然,具体实施中不应以此为限。

作为优选实施例,第一凸起21的中线与第二凹槽32的中线重合,即是,第一凸起21位于第二凹槽32的中间位置,第二凸起31的中线与第一凹槽22的中线重合,即是,第二凸起31位于第一凹槽22的中间位置,当然,具体实施中不以此为限制。进一步地,第一凸起21与第二凹槽32之间具有间隙,第二凸起31与第一凹槽22之间具有间隙。

作为优选实施例,第一凸起21包括有第一凸部211和第二凸部212,第一凸部211垂直接于第一传输线2,第二凸部212连接在第一凸部211的末端且与第一凸部211垂直,第二凹槽32包括第一凹部321和第二凹部322,第一凹部321位于第二传输线3远离第一传输线2的位置,第二凹部322接于第一凹部321靠近第一传输线2的一侧,第一凸部211穿过第二凹部322并伸入第一凹部321,第二凸部212位于第一凹部321内。在该实施例中,第一凸部211与第一凹部321、第二凹部322之间的间隙和第二凸部212与第一凹部321之间的间隙均相同。

优选的,第一凸起21呈t形状,第一凸部211和第二凸部212均呈矩形状,第一凸部211连接在第二凸部212的中部,第二凹槽32的轮廓呈“凸”字状,第一凹部321和第二凹部322均呈矩形状,第二凹部322接于第一凹部321的中部。

同样地,第二凸起31包括有第一凸部311和第二凸部312,第一凸部311垂直接于第二传输线3,第二凸部312连接在第一凸部311的末端且与第一凸部311垂直,第一凹槽22包括第一凹部221和第二凹部222,第一凹部221位于第一传输线2远离第二传输线3的位置,第二凹部222接于第一凹部221靠近第二传输线3的一侧,第一凸部311穿过第二凹部222并伸入第一凹部221,第二凸部312位于第一凹部221内。在该实施例中,第一凸部311与第一凹部221、第二凹部222之间的间隙和第二凸部312与第一凹部221之间的间隙均相同。

优选的,第二凸起31呈t形状,第一凸部311和第二凸部312均呈矩形状,第一凸部311连接在第二凸部312的中部,第一凹槽22的轮廓呈“凸”字状,第一凹部221和第二凹部222均呈矩形状,第二凹部222接于第一凹部221的中部。

当然,在其它实施例中,第一凸起21、第二凸起31也可以为其它形状,如l形等;相应的,第一凹槽22、第二凹槽32也可以相适应地改为其它形状。

下面以第一传输线2和第二传输线3等长等宽,第一传输线2和第二传输线3用于传输差分信号(振幅相同、极性相反)为例说明采用本实用新型的传输线结构100时的回波损耗、远端串扰、近端串扰。

如图3所示,图3示出了采用本实用新型的传输线结构100时和采用同等线宽、线长和线间距的常规传输线结构时的回波损耗(s11)曲线图,由图3可知,在工作频率为12.9ghz时,采用本实用新型的传输线结构100时的回波损耗(约为-22.04db)较采用常规传输线结构时的回波损耗(约为-31.39db)优化了9.35db。如图4所示,图4示出了采用本实用新型的传输线结构100时和采用同等线宽、线长和线间距的常规传输线结构时的远端串扰(fext)曲线图,由图4可知,在工作频率为12.9ghz时,采用本实用新型的传输线结构100时的远端串扰(约为-26.75db)较采用常规传输线结构时的远端串扰(约为-5.19db)降低了21.56db,远端串扰的改善尤为明显。如图5所示,图5示出了采用本实用新型的传输线结构100时和采用同等线宽、线长和线间距的常规传输线结构时的近端串扰(next)曲线图,由图5可知,在工作频率为12.9ghz时,采用本实用新型的传输线结构100时的近端串扰(约为-26.51db)较采用常规传输线结构时的近端串扰(约为-20.97db)降低了5.54db。由上所述再结合图3至图5,可知,在工作频率1-20ghz,采用本实用新型的传输线结构100时回波损耗、远端串扰、近端串扰均得到了不同程度的改善,总体信号失真小,传输性能得到了大大的提高。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属于本实用新型所涵盖的范围。

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