CN101621047B

CN101621047B - 降低信号线路间远端串扰的架构

Info

Publication number: CN101621047B
Application number: CN200810302553A
Authority: CN
Inventors: 林有旭
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: CN101621047A; US20100001806A1; US7961062B2

Abstract

一种降低并行信号线路间远端串扰的布线架构，包括一侵扰线及一受扰线，所述侵扰线和所述受扰线上均接入了若干延时模组，侵扰线上接入的延时模组延时时长等于受扰线上接入的延时模组延时时长。

Description

降低信号线路间远端串扰的架构

技术领域

本发明涉及一种降低串挠的方法，特别是一种降低信号线路间远端串扰的方法。

背景技术

串扰是一个信号在传输信道上传输时，因电磁耦合而对相邻近的传输线产生的影响，其表现为在被干扰的信号上注入了一定的耦合电压。在数字电路中，串扰的存在是非常广泛的，而且随着信号速率的提高和产品外型尺寸越来越小，数字系统总串扰也急剧增加，过大的串扰会影响到系统的性能，甚至引起电路的误触发，导致系统无法正常工作。

为了解决上述问题，业界也出现了各种降低串扰的方法，如中国专利申请第CN1953639A号公布说明书所揭示的一种降低并行信号线路间远端串扰的布线架构及方法，其中的并行信号线包括相互平行的一侵扰线和一受扰线，其将受扰线分成若干段，各段之间通过一延时模组连接，通过延时模组的延时而避免串扰的叠加，很好的降低了串扰。但是由于在受扰线中加入了延时模组，导致了受扰线和侵扰线上传输的信号不同步。

发明内容

鉴于上述技术内容，有必要提供一种能降低串扰并能保证信号同步传输的信号线。

相较于现有技术，本发明的侵扰线和受扰线上的延时模组的延时时长相等，保证了其上信号传输的同步性。

附图说明

图1是本发明降低信号线路间远端串扰的架构一较佳实施例的示意图。

图2是图1中降低信号线路间远端串扰的架构的另一示意图。

图3是图1中降低信号线路间远端串扰的架构的又一示意图。

图4是本发明降低信号线间远端串扰的架构的另一较佳实施例的示意图。

图5是图4中降低信号线路间远端串扰的架构的另一示意图。

图6是本发明降低信号线间远端串扰的架构的又一较佳实施例的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明一对平行的信号传输线10，其包括一侵扰线11、一受扰线12，以L_m表示两信号线间的互感，L表示各信号线的感抗，C_m表示两信号线间的互容，C表示各信号线的容抗，τ_r表示侵扰线中传输信号上升沿延时，T_pd表示受扰线中串扰信号传输的时间，则远端串扰FEXT的计算如下：FEXT[％]＝T_pd/2τ_r×(L_m/L-C_m/C)，可见侵扰线对受扰线在各时间点的远端串扰将随受扰线中串扰信号传输时间的增加而增大，且在各信号线间的各介电参数一定的条件下，所述并行信号线越长，T_pd越大，则其远端串扰叠加得越多。

图1中的侵扰线11和受扰线12的长均为h，侵扰线11包括一第一端113和一第二端115，受扰线12包括一第一端123和一第二端125，侵扰线11和受扰线12相对一一维坐标轴x平行排列，侵扰线11和受扰线12的第一端113和123与该坐标轴x的原点0对齐，则两第一端113和123的坐标均为0，两第二端115和215的坐标均为h，取一距离s＝h/n，n为大于或等于3的奇数，再取三个数a、b和c，使a+b+c＝s，且a、b和c均小于s，在侵扰线11的坐标为a和h-b处分别接入一第二延时模组200，在受扰线12的坐标为a+s、a+2s…a+0.5×(n-1)×s、a+c+0.5×(n-1)×s、a+c+0.5×(n+1)×s…a+c+(n-2)×s处分别接入一第一延时模组100，共接入了n-1个第一延时模组100，第一延时模组100的延时时长为τ_d，且τ_d大于或等于0.5×τ_r，则受扰线12上n-1个第一延时模组100的总延时时长为(n-1)×τ_d，第二延时模组200的延时时长为0.5×(n 1)×τ_d，则侵扰线11上的两个第二延时模组200的总延时时长为(n-1)×τ_d，与受扰线12的总延时时长相等。所以信号在侵扰线11和受扰线12上传输时所受的延时相等，从而保证了信号的同步性，下面来分析上述侵扰线11和受扰线12是如何降低串扰的。

信号开始在高速信号传输线10上同步传输，侵扰线11上传输的信号Q1在第一端113开始传输，并同时开始在受扰线12的第一端123上产生一远端串扰FEXT1，远端串扰FEXT1与信号Q1一起向前传输，且远端串扰FEXT1在信号Q1的影响下随着传输距离的增加而逐渐变大，当信号Q1和远端串扰FEXT1传输到坐标a处时，信号Q1受到此处第二延时模组200的延时而停留在此处，远端串扰FEXT1继续向前传输，此时远端串扰FEXT1和信号Q1不再同步，远端串扰FEXT1不再受到信号Q1的影响而不再继续变大，一段时间后，远端串扰FEXT1传输到受扰线125上坐标为a+0.5×(n-1)×s处，此时该远端串扰FEXT1经过了(n-1)×0.5个第一延时模组100，被延时时长为(n-1)×0.5×τ_d，从而与信号Q1的延时时长相等，信号Q1和远端串扰FEXT1再次在信号传输线10上同步传输，信号Q1对远端串扰FEXT1影响而让远端串扰FEXT1在传输时逐渐变大，当信号Q1和远端串扰FEXT1传输到坐标为a+c+0.5×(n-1)×s处时，此时远端串扰FEXT1受到第一延时模组100的延时而停留在此处，信号Q1继续向前传输而不再与远端串扰FEXT1同步，远端串扰FEXT1没有受到信号Q1的影响而不再继续变大，一段时间后，信号Q1传输到坐标(h-b)处，此时信号Q1经过了2个第二延时模组200，被延时时长为(n-1)×τ_d，远端串扰FEXT1经过了(n-1)个第一延时模组100，被延时时长为(n-1)×τ_d，从而与信号Q1的延时时长相等，信号Q1和远端串扰FEXT又一次在信号传输线10上同步传输，信号Q1对远端串扰FEXT1影响而让远端串扰FEXT1在传输时逐渐变大，直至信号Q1和远端串扰FEXT1分别同时传到侵扰线11和受绕线12的第二端115和125而从信号传输线10上输出，则此时远端串扰FEXT1[％]＝-T_(a+b+c)/2τ_r×(L_m/L-C_m/C)，其中T_(a+b+c)为信号远端串绕FEXT1传输(a+b+c)长度的时间，且s＝a+b+c＝h/n，所以采用本发明加入延时模组的高速信号线产生的远端串扰仅为没加入延时模组的高速信号线产生的远端串扰的1/n，且本发明的侵扰线11和受绕线12上的延时模组延时时间相等，保证了传输的信号的同步性。

由上面的分析可知，本发明使信号Q1在侵扰线11的开始处的一段距离a、中间处的一段距离c和最后处的一段距离b上传输时产生的串扰信号与在侵扰线11的其他部分上传输时产生的串绕信号不同步，避免了串绕信号叠加在一起。且侵扰线11的其他部分也被延时模组100和200平均分成了(n-1)段，每段的长度均为s，信号Q1在侵扰线11的每一段上传输时产生的串绕信号与在其他段上传输时产生的串绕信号也均不同步，例如当信号Q1在侵扰线11上坐标a和坐标(a+s)两处之间传输时，其产生的远端串扰由于坐标a处的第二延时模组200的存在，而不会与信号Q1在侵扰线11的坐标0和坐标a的两处之间传递时产生的远端串扰相叠加，且由于坐标(a+s)处的第一延时模组100的存在，而将远端串扰延时，让其不与信号Q1在继续传输中产生的远端串扰叠加，因此侵扰线11的各段产生的远端串绕均不叠加，使远端串绕的大小始终不大于-T_s/2τ_r×(L_m/L-C_m/C)，其中T_s为信号远端串绕FEXT1传输s长度的时间。

请参阅图2，其为图1中架构的一种变化，当图1的实施例中的c＝0时，受扰线12上的长为c的线段两端的两第一延时模组100叠加在一起而形成一第五延时模组102，第五延时模组102的延时时长为第一延时模组100延时时长的2倍，则图1中的实施例就转变为图2所示的实施例，该实施例也可将远端串扰降低为原来的1/n，且能保证信号传输的同步性。

上述实施例中的n为大于或等于3的奇数，若需要将远端串扰降低为原来的1/m，此处的m为大于或等于2的偶数，请参阅图3，将受扰线12平均分成m段，则每一段的距离为s＝h/m，在受扰线12上坐标为0、s、2s…(m-1)s、h处分别接入第一延时模组100或第五延时模组102，其中在坐标为(0.5×m)s处接入延时第五延时模组102，在其它处接入第一延时模组100，在侵扰线11上坐标为0、h处分别接入一第二延时模组200。则这样布线可使远端串绕的大小始终不大于-T_h/m/2τ_r×(L_m/L-C_m/C)，其中T_h/m为信号远端串绕传输h/m长度的时间，h为信号线的长度，m为大于或等于2的偶数。

请参阅图4和图5，其为实现本发明的另一较佳实施例，图4所示一对平行的高速信号传输线50，其包括一侵扰线51、一受扰线52，两线的长度均为h，侵扰线51包括一第一端513和一第二端515，受扰线52包括一第一端523和一第二端525，侵扰线51和受扰线52相对一维坐标轴x平行排列，侵扰线51和受扰线52的第一端513和523与该坐标轴x的原点0对齐，则两第一端513和523的坐标均为0，两第二端515和525的坐标均为h，取一距离s＝h/m，m为大于或等于2的偶数，再取两数a和b，使s＝a+b，a和b均小于s，在侵扰线51上坐标为a、a+s…a+(0.5×m-1)×s处分别接入第三延时模组500或第四延时模组600，在坐标为a+(0.5×m-1)×s处接入的是第三延时模组500，在其它位置处接入的第四延时模组为600，第三延时模组500的延时时长为τ_d，τ_d且大于或等于0.5×τ_r，第四延时模组600的延时时长为2×τ_d，在受扰线52上坐标为h-b，h-b-s…h-b(0.5×m-1)s处分别接入第三延时模组500或第四延时模组600，在坐标为h-b处接入的是第三延时模组为500，在其它位置处接入的是第四延时模组600，由于侵扰线51和受扰线52上分别接入了1个第三延时模组500和0.5×m-1个第四延时模组600，侵扰线51和受扰线52上的延时时长相等，从而保证了信号的同步性，下面来分析上述侵扰线51和受扰线52是如何降低串扰的。

信号开始在高速信号传输线50上同步传输，侵扰线51上传输的信号Q2在侵扰线51的第一端513开始传输，并同时开始在受扰线52的第一端523上产生一远端串扰FEXT2，远端串扰FEXT2与信号Q2一起向前传输，且远端串扰FEXT2在信号Q2的影响下随着传输距离的增加而逐渐变大，当信号Q2和远端串扰FEXT2传输到坐标a处时，信号Q2受到此处第四延时模组600的延时而停留在此处，远端串扰FEXT2继续向前传输，此时远端串扰FEXT2不再受到信号Q2的影响而不再继续变大，一段时间后，远端串扰FEXT2传输到坐标h-b处，此时该远端串扰FEXT2经过了1个第三延时模组500和0.5×m-1个第四延时模组600，信号Q2也经过了1个第三延时模组500和0.5×m-1个第四延时模组600，信号Q2和远端串绕FEXT2延时时长相等，信号Q2和远端串扰FEXT2再次在信号传输线10上同步传输，信号Q2对远端串扰FEXT2影响而让远端串扰FEXT2在传输时逐渐变大，直至信号Q2和远端串扰FEXT2分别同时传到侵扰线51和受绕线52的第二端515和525而从信号传输线50上输出，则此时远端串扰FEXT2[％]＝-T_(a+b)/2τ_r×(L_m/L-C_m/C)，

其中T_(a+b)为远端串扰FEXT2传输(a+b)长度的时间，且s＝a+b＝h/，所以采用本发明加入延时模组的高速信号线产生的远端串扰仅为没加入延时模组的高速信号线产生的远端串扰的1/m，且本发明的侵扰线51和受绕线52上的延时模组延时时间相等，保证了传输的信号的同步性。

由上面的分析可知，本发明使信号Q2在侵扰线51的开始处的一段距离a和最后处的一段距离b上传输时产生的串扰信号与在侵扰线51的其他部分上传输时产生的串绕信号不同步，避免了串绕信号叠加在一起。且侵扰线51和受绕线52的其他部分也被第三延时模组500和600平均分成了(m-1)段，每段的长度均为s，信号Q2在侵扰线11的每一段上传输时产生的串绕信号与在其他段上传输时产生的串绕信号也均不同步，例如当信号Q2在侵扰线11上坐标a和坐标(a+s)两处之间传输时，其产生的远端串扰由于坐标a处的第四延时模组600的存在，而不会与信号Q2在侵扰线11的坐标0和坐标a的两处之间传递时产生的远端串扰相叠加，且由于坐标(a+s)处的第四延时模组600的存在，而让远端串扰不与信号Q2在继续传输中产生的远端串扰叠加，因此侵扰线11的各段产生的远端串绕均不叠加，使远端串绕的大小始终不大于上式中的FEXT2[％]。

请参阅图5，其为将远端串扰降低为原来的1/n的实施例，其中n为大于或等于3的奇数，取距离为s＝h/n，在受扰线52上坐标为0.5(n+1)×s、0.5(n+3)×s…(n-1)×s、h处分别接入第三延时模组500或第四延时模组600，在坐标为h处接入的是第三延时模组为500，在其它位置处接入的是第四延时模组600；在侵扰线上坐标为0、s…0.5(n-1)×s处分别接入第三延时模组500或第四延时模组600，在坐标为0.5(n-1)×s处接入的是第三延时模组500，在其它位置处接入的是第四延时模组600。则这样布线可使远端串绕的大小始终不大于-T_h/n/2τ_r×(L_m/L-C_m/C)，其中T_h/n为信号远端串绕传输h/n长度的时间，h为信号线的长度，n为大于或等于3的奇数。

请参阅图6，其为实现本发明的又一较佳实施例，图6所示一对平行的高速信号传输线70，其包括一侵扰线71和一受扰线72，两线的长度均为h，侵扰线71包括一第一端713和一第二端715，受扰线72包括一第一端723和一第二端725，侵扰线71和受扰线72相对一维坐标轴x平行排列，侵扰线71和受扰线72的第一端713和723与该坐标轴x的原点0对齐，则两第一端713和723的坐标均为0，两第二端715和725的坐标均为h，取一距离s＝h/m，m为大于1的整数，在受扰线72上坐标为s、2s…(m-1)s处分别接入第一延时模组100，在侵扰线11上坐标为0、h处分别接入一第六延时模组700。第六延时模组700的延时时长为0.5×(m-1)×τ_d，这样的信号线布线架构也可实现本发明的发明目的。

由本发明的发明构思可知，上述实施例中侵扰线和受绕线上的延时模组相互错位分布，而让侵扰线上的信号和受扰线上的串扰不相同步，降低串扰。

Claims

1.一种降低并行信号线路间远端串扰的布线架构，包括一侵扰线及一受扰线，其特征在于：所述侵扰线和所述受扰线上均接入了若干延时模组，侵扰线上接入的延时模组延时时长等于受扰线上接入的延时模组延时时长，所述侵扰线和所述受扰线的长度均为h，所述侵扰线包括一第一端和一第二端，所述受扰线包括一第一端和一第二端，所述侵扰线和所述受扰线相对一一维坐标轴平行排列，所述侵扰线和所述受扰线的第一端均与所述坐标轴的原点相对，取一距离s=h/n，n为大于或等于3的奇数，再取三个数a、b和c，使a+b+c=s，且a、b和c均小于s，在受扰线的坐标为a+s、a+2s…a+0.5×(n-1)×s、a+c+0.5×(n-1)×s、a+c+0.5×(n+1)×s…a+c+(n-2)×s处分别设接入一第一延时模组，在侵扰线的坐标为a和h-b处分别接入一第二延时模组，所述第二延时模组的延时时长为所述第一延时模组的延时时长的0.5×(n-1)倍。

2.如权利要求1所述的布线架构，其特征在于：所述c等于0，所述受扰线上长度为c的线段两端的第一延时模组叠加在一起。

3.如权利要求1所述的布线架构，其特征在于：所述第一延时模组的延时时长大于或等于所述侵扰线中传输信号的上升沿延时的一半。

4.一种降低并行信号线路间远端串扰的布线架构，包括一侵扰线及一受扰线，其特征在于：所述侵扰线和所述受扰线的长度均为h，所述侵扰线包括一第一端和一第二端，所述受扰线包括一第一端和一第二端，所述侵扰线和所述受扰线相对一一维坐标轴平行排列，所述侵扰线和所述受扰线的第一端均与所述坐标轴的原点相对，取一距离s=h/n，n为大于或等于3的奇数，在受扰线上坐标为0.5(n+1)×s、0.5(n+3)×s…(n-1)×s处分别接入一第四延时模组，在受扰线上坐标为h处接入一第三延时模组，在侵扰线上坐标为0、s…0.5(n-3)×s处分别接入一第四延时模组，在侵扰线上坐标为0.5(n-1)×s处接入一第三延时模组，所述第四延时模组的延时时长为所述第三延时模组的延时时长的2倍。

5.一种降低并行信号线路间远端串扰的布线架构，包括一侵扰线及一受扰线，其特征在于：所述侵扰线和所述受扰线的长度均为h，所述侵扰线包括一第一端和一第二端，所述受扰线包括一第一端和一第二端，所述侵扰线和所述受扰线相对一一维坐标轴平行排列，所述侵扰线和所述受扰线的第一端均与所述坐标轴的原点对齐，取一距离s=h/m，m为大于或等于2的偶数，再取两数a和b，使a+b=s，a和b均小于s，在侵扰线上坐标为a+(0.5×m-1)×s处接入的一第三延时模组，在侵扰线上坐标为a、a+s…a+(0.5×m-2)×s处分别接入一第四延时模组，在受扰线上坐标为h-b处接入一第三延时模组，在受扰线上坐标为h-b-s、h-b-2s…h-b-(0.5×m-1)s处分别接入一第四延时模组，所述第四延时模组的延时时长为所述第三延时模组的延时时长的2倍。

6.如权利要求5所述的布线架构，其特征在于：所述第三延时模组的延时时长大于或等于所述侵扰线中传输信号的上升沿延时的一半。

7.一种降低并行信号线路间远端串扰的布线架构，包括一侵扰线及一受扰线，其特征在于：所述侵扰线和所述受扰线的长度均为h，所述侵扰线包括一第一端和一第二端，所述受扰线包括一第一端和一第二端，所述侵扰线和所述受扰线相对一一维坐标轴平行排列，所述侵扰线和所述受扰线的第一端均与所述坐标轴的原点相对，取一距离s=h/m，m为大于1的整数，在受扰线上坐标为s、2s…(m-1)s处分别接入一第一延时模组，在侵扰线上坐标为0、h处分别接入一第六延时模组，所述第六延时模组的延时时长为所述第一延时模组的延时时长的0.5×(m-1)倍。