CN104168014B - 隔离差分传送线路 - Google Patents

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Abstract

一种设备包括第一差分传送线路和第二差分传送线路。第二差分传送线路通过重叠区域与第一差分传送线路平行。第一差分传送线路包括第一线路和第二线路。第一差分传送线路包括通过重叠区域，沿第一差分传送线路的第一线路和第二线路相互交换通道所处的N个交叉。N等于，其中，L是重叠区域的长度，λ是第一或第二差分传送线路携带的差分信号的波长，C是常数，以及是下舍入到最近整数的。

Description

隔离差分传送线路
技术领域
本文中讨论的实施例涉及隔离差分传送线路。
背景技术
收发器或射频(RF)集成电路(IC)经常具有在IC的大部分或全部长度和/或宽度内携带时钟和/或电压控制振荡器(VCO)信号的一个或更多个差分传送线路。差分传送线路易受来自附近电路和/或互连的噪声影响，这些噪声可能导致可不利地影响在差分传送线路上携带的差分信号的解调、串扰和杂波（spur）。
在涉及载波聚合的特定示例中，两个差分传送线路可在IC上并排设置，其中，差分传送线路携带带有不同频率，到不同传送器/接收(TX/RX)混频器的VCO信号。由于差分传送线路位置相互靠近，因此，在无充分隔离的差分传送线路携带的信号之间可出现高度的不需要耦合。
本文中所述主题不限于解决任何缺点或只在诸如上述那些环境等环境中操作的实施例。相反，此背景技术只提供用于示出可实践本文中所述一些实施例的一种示例技术区域。
发明内容
根据一实施例的一方面，一种设备包括配置成携带第一差分信号的第一差分传送线路和配置成携带第二差分信号的第二差分传送线路。第二差分传送线路通过重叠区域与第一差分传送线路平行。第一差分传送线路包括第一线路和第二线路。第一差分传送线路包括通过重叠区域，沿第一差分传送线路的第一线路和第二线路相互交换通道所处的N个交叉。N可等于，其中L是所述重叠区域的长度，λ是具有所述第一差分信号或所述第二差分信号的最高频率的所述第一差分信号或所述第二差分信号的波长，C是常数，以及是下舍入到最近整数的。
实施例的目的和优点将至少通过权利要求中具体指出的元素、特征和组合而实现和获得。
要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述均是示范和说明性的，并不是限制本发明为所述的内容。
附图说明
示例实施例将通过使用附图，借助于另外的细节和详情进行描述和解释，其中：
图1示出带有多个差分传送线路的常规设备；
图2示出其中可实现本文中所述一些实施例的示例系统；
图3A-3C示出包括带有用于隔离的交叉的多个差分传送线路的各种示例设备；
图4A-4B包括比较第一和第二差分传送线路隔离方案的插入损耗的曲线图；
图5A-5B包括比较图4A-4B的第一和第二差分传送线路隔离方案的信号耦合的曲线图；
图6是比较第二和第三差分传送线路隔离方案的信号耦合的曲线图；
图7是比较第二和第四差分传送线路隔离方案的信号耦合的曲线图；
图8A示出在两个差分传送线路之间的重叠区域；
图8B示出在图8B的两个差分传送线路中用于隔离的交叉的示例设置；以及
图9示出带有用于隔离的交叉的三个差分传送线路。
具体实施方式
图1示出带有多个差分传送线路102、104的常规设备100。每个差分传送线路102和104配置成携带差分信号。相应地，每个差分传送线路102和104包括一对导体，包括其上携带对应差分信号的正分量的正线102A或104A，以及其上携带对应差分信号的负分量的负线102B或104B。
一般在相互靠近的差分传送线路之间存在信号耦合。平行差分传送线路102、104之间的信号耦合随两者之间的距离和在每个线路上的差分信号变化。相应地，在差分传送线路102、104相互相邻的图1的设备100中，在差分传送线路102、104之间可存在信号耦合。
图1还示出尝试降低在差分传送线路102、104之间的信号耦合的已知差分传送线路隔离方案。具体而言，提供了接地屏蔽106或108，包括在每个差分传送线路102、104的每侧上的接地线106A、106B、108A或108B。更详细地说，用于差分传送线路102的接地屏蔽106包括在差分传送线路102的一侧上的第一接地线106A和在差分传送线路102的另一侧上的第二接地线106B。用于差分传送线路104的接地屏蔽108包括在差分传送线路104的一侧上的第一接地线108A和在差分传送线路104的另一侧上的第二接地线108B。
如图所示，每个接地屏蔽106、108另外包括传导桥106C或108C，传导桥106C或108C配置成平衡跨接地屏蔽106或108的两个接地线106A和106B或108A和108B的电势，并且抑制可能在对应差分传送线路102或104中诱发的不需要的更高阶模式。每个接地屏蔽106、108可包括沿接地屏蔽106或108的长度间隔的多个传导桥106C、108C。例如，可每隔几百微米(μm)间隔传导桥106C、108C。
虽然与非接地屏蔽差分传送线路相比，接地屏蔽差分传送线路可具有更佳隔离，但接地屏蔽可随着信令速率增大和/或在其它环境中变得不足。
授予Howard的美国专利出版说明书2012/0275122A1公开了一种在平行差分传送线路中降低串扰的方案。根据Howard所述，“多对差分传送线路包括差分传送线路对集，差分传送线路对集的每对差分传送线路包括至少一个扭转（twist）以交变电流方向。此外，多个差分传送线路布置成使得交变电流方向实质上消除了跨多对差分传送线路的串扰。”请参阅Howard所著的“摘要”(Abstract)。Howard方案依赖正交性和以下等式：
正交性假设在成对正负线路中流动的电流在幅度上相等，但方向上相反。参阅同 著第[0024]段。正交性也假设扭转导致正负线交换位置。因此，如果扭转如Howard所著中所述地设置，则使用上述等式(2)在配对正负线的整个长度上的积分产生了来自相邻正负线的信号耦合的完全消除。
然而，Howard所著中所述的方案仅在所有差分传送线路是“相当短线路（即，不到波长的1/10）”时才有效。同著第[0027]段。如果差分传送线路在带有正弦信号的RF应用中长于波长的1/10，则将存在相移。相应地，由于在沿对的长度的所有电流分量中相移的原因，在对的整个长度上配对正负线路中电流的完全消除未实现，而Howard所著中所述的方案失败。
然而，本文中所述一些实施例涉及在差分传送线路的长度大于对应差分传送线路携带的差分信号的波长的1/10的RF应用中隔离差分传送线路。示例实施例包括在差分传送线路的一个或两个线路中带有交叉的差分传送线路，该交叉至少在其内部差分传送线路相互平行的重叠区域内。
在差分传送线路至少之一中要包括的交叉数量可基于在差分传送线路之一中携带的差分信号的波长（或频率）和差分传送线路相互平行所处的重叠区域的长度来确定。交叉的数量可如下更详细所述般确定以便改进隔离而不过多地增大插入损耗。
本发明的实施例将参照附图进行描述。要理解的是，图形是此类示例实施例的图形表示和图示，并且不是本发明的限制，它们也不必按比例绘出。
图2示出其中可实现本文中所述一些实施例的示例系统200。系统200可实现为传送器、接收器、传送器和接收器（收发器）或更普遍而言包括两个或更多个平行差分传送线路的任何电子系统。在所示实施例中，系统200包括两个差分传送线路202、204，每个线路以通信方式耦合差分传送源206或208到对应差分传送负载210或212。例如，但不是限制，差分传送源206或208之一或两者可包括本地振荡器(LO) 206A或208A和/或LO缓冲器206B或208B，而差分传送负载210或212之一或两者可包括缓冲器210A或212A和传送器/接收(TX/RX)混频器210B或212B。
每个差分传送线路202、204可携带在RF范围中的差分信号。例如，在一些实施例中，每个差分信号可具有至少900兆赫(MHz)的频率，如在从大约900 MHz到大约15吉兆(GHz)范围中的频率。因此，每个差分信号可具有不超过22厘米的波长，如在大约1.3 cm到大约22 cm的范围中的波长。每个差分传送线路202、204可具有至少是其上携带的差分信号的波长1/10的长度。例如，假设差分传送线路202携带具有6 GHz的频率和3.3 cm的波长的差分信号。在此示例中，差分传送线路202可具有至少3.3 mm的长度。
另外，如下面更详细所述，差分传送线路202、204可至少在称为重叠区域的系统200的区域内相互平行和靠近。术语“平行”可从广义上理解成包括完全平行和实质上平行。在一些实施例中，两个或更多个平行差分传送线路如果足够接近，导致在没有至少一个差分传送线路隔离方案的情况下至少一定程度的信号耦合，则它们可被视为相互“靠近”。虽然图2中未示出，但差分传送线路202、204至少之一可包括至少在重叠区域中的一个或更多个交叉以减轻信号耦合的影响。与本文中公开的实施例一致，可确定差分传送线路202、204之一或两者中包括的多个交叉。
在不脱离本公开的范围的情况下，可对系统200进行修改、添加或删节。例如，差分传送源206、208之一或两者可包括与LO 206A、208B和/或LO缓冲器206B、208B不同的或另外的组件。类似地，差分传送负载210、212之一或两者可包括与缓冲器210A、212A和/或TX/RX混频器210B、212B不同的和/或另外的组件。
图3A-3C示出各种示例设备300A、300B、300C（统称为“设备300”），包括带有根据本文中所述至少一些实施例布置的，用于隔离的交叉的多个差分传送线路。每个设备300可以是集成电路(IC)、印刷电路板(PCB)或带有多个传送线路的其它设备。备选或另外，每个设备300可在诸如图2的系统200等系统中实现。
图3的设备300A包括差分传送线路302和304。差分传送线路302包括第一和第二线路302A和302B。差分传送线路302携带的差分信号可包括相互180度异相的两个分量 - 例如，在第一和第二线路302A和302B每个上携带的一个分量。类似地，差分传送线路304包括第一和第二线路304A和304B，每个线路携带差分传送线路304携带的差分信号的对应分量，这些分量相互180度异相。线路302A、302B、304A、304B可每个包括迹线、导线或其它导体。虽然图3A中未示出，但每个差分传送线路302、304可以通信方式耦合差分传送源到差分传送负载。
差分传送线路304通过相对于图8A-8B更详细描述的重叠区域与差分传送线路302平行。根据一些实施例，术语“重叠区域”指靠近的差分传送线路相互平行的区域。重叠区域的长度L指沿任一差分传送线路的长度，差分传送线路沿该长度相互平行。
相应地，在图3A的实施例中，设备300A包括通过重叠区域，沿差分传送线路302的线路302A、302B相互交换通道所处的N个交叉306。根据一些实施例，术语“通道”指一般途径或路由。在图3A的示例中，差分传送线路302包括两个通道：一般指定在308A的第一通道和一般指定在308B的第二通道。第一通道308A和第二通道308B统称为“通道308”。除在交叉306外，线路302A在沿差分传送线路302的任何给定位置与线路302A占用不同通道308。例如，线路302A在第一通道308A（或第二通道308B）时，线路302B在第二通道308B（或第一通道308A）。
另外，由于交叉306的原因，每个线路302A、302B在沿差分传送线路302的不同位置占用不同通道308。例如，在图3A的左侧和右侧，线路302A占用第二通道308B，而在图3A的中间，线路302A占用第一通道308A。类似地，在图3A的左侧和右侧，线路302B占用第一通道308A，而在图3A的中间，线路302B占用第二通道308B。
差分传送线路302中包括的交叉306的数量N可根据等式1计算：
（等式1）。
在等式1中，L是重叠区域的长度，λ是具有两个差分信号的最高频率的差分传送线路302或差分传送线路304携带的差分信号的波长，C是常数，以及是下舍入到最近整数的。
在一些实施例中，常数C是在从10到20的范围中。例如，常数C可以是10、20或其之间的任何值。在这些和其它实施例中，鉴于对应差分传送线路的长度是对应差分传送线路携带的差分信号的波长的1/10，因此，10的值可用作常数C的底限。在一些实施例中，由于RF应用中交叉是电阻性的，因此，用于常数C的示例范围的上限可以为20以限制插入损耗。在其它实施例中，如在交叉可具有忽略不计的电阻的PCB中，常数C可具有至少10直至20或甚至更高的值。
通常，与不使用差分传送线路隔离方案和/或使用一个或更多个已知差分传送线路隔离方案的实现相比，通过重叠区域的图3A的差分传送线路302中N个交叉306的包括可改进差分传送线路302、304的隔离。
可选的是，图3A的设备300A可另外包括用于每个差分传送线路302、304的接地屏蔽310、312。更详细地说，用于差分传送线路302的接地屏蔽310包括在差分传送线路302的一侧上的第一接地线310A、在差分传送线路102的另一侧上的第二接地线310B及耦合成且配置成平衡跨两个接地线310A、310B的电势的一个或更多个传导桥310C。用于差分传送线路304的接地屏蔽312包括在差分传送线路304的一侧上的第一接地线312A、在差分传送线路304的另一侧上的第二接地线312B及耦合成且配置成平衡跨两个接地线的电势的一个或更多个传导桥312C。
现在参照图3B，设备300B在许多方面类似于图3A的设备300A。例如，设备300B包括带有交叉306的差分传送线路302，使得线路302A、302B在每个交叉306相互交换通道308。另外，设备300B包括通过差分传送线路302和差分传送线路314的重叠区域的包括N-1个交叉316的差分传送线路314，差分传送线路314的第一和第二线路314A、314B在交叉处相互交换通道318A、318B（统称为“通道318”）。每个差分传送线路302、314另外包括如相对于图3A已经描述的接地屏蔽。
在诸如图3B等在例如差分传送线路302等一个差分传送线路中提供N个交叉306，并且在例如差分传送线路314等另一差分传送线路中提供N-1个交叉316的实施例中，N-1个交叉316可与N个交叉306交错。具体而言，N-1个交叉316的每个交叉可沿差分传送线路314定位在对应位置，该位置在垂直投影到差分传送线路302上时，大约处在N个交叉306的两个相邻交叉之间的中点。换而言之，N-1个交叉的每个交叉可沿差分传送线路314定位在与差分传送线路302的N个交叉306的对应有序对大约等距的对应位置。
通常，即使与诸如图3A等的其中交叉只在两个平行差分传送线路之一中提供的实现相比，如图3B所示通过重叠区域的差分传送线路302和差分传送线路314中N个交叉306和N-1个交叉316的包括也可改进差分传送线路302、314的隔离。
在图3B的实施例中，差分传送线路302中的N个交叉306全部在相同方向交叉。具体而言，对于N个交叉306的每个交叉，第一通道308A中的线路302A或302B与第二通道308B中的线路302B或302A交叉。在图3B中，差分传送线路314中的N-1个交叉在与N个交叉306相同的方向交叉。
现在参照图3C，除差分传送线路322中包括的N-1个交叉320镜像差分传送线路302中包括的N个交叉306外，设备300C在许多方面类似于图3B的设备300B。在图3C所示实施例中，差分传送线路322包括在N-1个交叉320的每个交叉处在第一通道324A与第二通道324B（统称为“通道324”）之间交换的第一和第二线路322A、322B。然而，N-1个交叉320镜像N个交叉306，表示差分传送线路322中的N-1个交叉320全部在与差分传送线路302中N个交叉306相反的方向交叉。具体而言，尽管对于N个交叉306的每个交叉，第一通道308A中线路302A或302B与第二通道308B中的线路302B或302A交叉，然而，对于N-1个交叉320的每个交叉，第二通道324B中的线路322A或322B与第一通道324A中的线路322B或322A交叉。
通常，即使与诸如图3B等其中差分传送线路之一中的N个交叉和差分传送线路的另一线路中的N-1个交叉在相同方向的实现相比，N个交叉306和如图3C所示镜像通过对应重叠区域的差分传送线路302和差分传送线路322中N个交叉306的N-1个交叉的包括也可改进差分传送线路302、322的隔离。
在不脱离本公开内容的范围的情况下，可对设备300进行修改、添加或删节。例如，可忽略接地屏蔽310、312（图3A）之一或两者，或者可忽略接地线310B、312A之一，并且可在两个接地屏蔽310、312之间共享接地线310B或312A的剩余一个接地线。再如，虽然差分传送线路的一个给定线路中所有N或N-1个交叉已示为在相同方向交叉，但在其它实施例中，给定差分传送线路中的一些交叉可在一个方向交叉，而相同差分传送线路中的其它交叉可在相反方向交叉。又如，虽然N在图3A-3C中示为二，但更一般地说，N可为任何整数。
组合参照图2-3C，现在将描述操作系统200的示例方法。在下面的讨论中，假设差分传送线路202是包括图3A-3C的N个交叉306的第一差分传送线路，并且差分传送线路204是如相对于图3A-3C以各种方式所述的，可包括或不包括N-1个交叉的第二差分传送线路。
在操作中，差分传送源206可驱动在差分传送线路202上具有第一分量和第二分量的第一差分信号，差分传送线路202包括一起组成差分传送线路202的第一线路和第二线路。差分传送线路202可在与差分传送线路204的重叠区域中具有N个交叉306，差分传送线路202的第一线路和第二线路在交叉处相互交换通道。
类似地，差分传送源208可驱动在包括第一线路和第二线路的差分传送线路204上具有第一分量和第二分量的第二差分信号。差分传送线路204可通过重叠区域与差分传送线路202平行。 N个交叉306的数量可满足等式1。
第一差分信号的第一分量可在差分传送线路202的第一线路上携带，使得第一差分信号的第一分量在N个交叉306的每个交叉处从第一通道308A交换到第二通道308B，或者从第二通道308B交换到第一通道308A。类似地，第一差分信号的第二分量可在差分传送线路202的第二线路上携带，使得第一差分信号的第二分量在N个交叉306的每个交叉处从第二通道308B交换到第一通道308A，或者从第一通道308A交换到第二通道308B。差分传送线路204包括N-1个交叉316或320的情况下，第二差分信号可以类似方式在差分传送线路204的第一和第二线路上携带。
图4A-4B包括比较第一和第二差分传送线路隔离方案（下文称为“第一隔离方案”和“第二隔离方案”）的插入损耗的曲线图400A、400B。第一隔离方案包括如图1所示两个平行差分传送线路的每个线路的接地屏蔽。第二隔离方案包括如图3B所示两个平行差分传送线路的每个线路的接地屏蔽和在差分传送线路之一中包括N个交叉以及在差分传送线路的另一线路中包括N-1个交叉。除应用的隔离方案中的不同之外，对于图4A和4B的测量，两个平行差分传送线路在其它方面配置相同。
如图4A和4B中所示，插入损耗随着差分信号的频率增大而增大。通过比较图4B的曲线图400B和图4A的曲线图400A，也可看到第二隔离方案的插入损耗稍微更差。虽然图4B的第二隔离方案的插入损耗稍微更差，但结果隔离增益可在一些实施例中相当大，足以抵消稍微更高的插入损耗。
例如，图5A-5B包括比较图4A-4B的第一和第二隔离方案的信号耦合的曲线图500A、500B。每个曲线图500A、500B包括对应于前向耦合的第一曲线502A或502B（下文称为“前向耦合502A”或“前向耦合502B”）和对应于后向耦合的第二曲线504A或504B（下文称为“后向耦合504A”或“后向耦合504B”）。从比较图5B和图5A中可看到，在每个频率，用于第二隔离方案的前向耦合502B低于（例如，更佳隔离）用于第一隔离方案的前向耦合502A，并且用于第二隔离方案的后向耦合504B也低于用于第一隔离方案的后向耦合504A。例如，在6GHz的频率，用于第一隔离方案的后向耦合504A大约为-58分贝(dB)，这比在相同频率用于图5B的后向耦合504B的大约-86 dB的值几乎高30 dB。
图6是比较第二隔离方案和第三差分传送线路隔离方案（下文称为“第三隔离方案”）的信号耦合的曲线图600。第三隔离方案包括两个平行差分传送线路的每个线路的接地屏蔽，并且包括在每个差分传送线路中一个或更多个随机设置的交叉。除应用的隔离方案中的不同之外，对于图6的测量，两个平行差分传送线路在其它方面配置相同。另外，对于图6的示例中的第二隔离方案，两个差分传送线路的每个线路具有1 mm间距的交叉。
曲线图600包括对应于用于第三隔离方案的前向耦合（下文称为“前向耦合602A”）的第一曲线602A、对应于用于第三隔离方案的后向耦合（下文称为“后向耦合602B”）的第二曲线604A、对应于用于第二隔离方案的前向耦合（下文称为“前向耦合602B”）的第三曲线602B及对应于用于第二隔离方案的后向耦合（下文称为“后向耦合604B”）的第四曲线604B。
从图6中可看到，用于第二隔离方案的前向耦合602B和后向耦合604B实质上得以改进，例如，与用于第三隔离方案的前向耦合602A和后向耦合604A相比更低。实际上，在6GHz，对于前向耦合，第二隔离方案的差分传送线路的隔离比第三隔离方案至少更佳了12dB，并且在大约1.3 GHz，对于后向耦合，第二隔离方案的差分传送线路的隔离比第三隔离方案至少更佳了45 dB。
图7是比较第二隔离方案和第四差分传送线路隔离方案（下文称为“第四隔离方案”）的信号耦合的曲线图700。第四隔离方案包括如图3A所示的两个平行差分传送线路的每个线路的接地屏蔽和在差分传送线路之一中包括N个交叉而在差分传送线路的另一线路中无任何交叉。除应用的隔离方案中的不同之外，对于图7的测量，两个平行差分传送线路在其它方面配置相同。另外，对于图7的示例中的第二隔离方案，两个差分传送线路的每个线路具有1 mm间距的交叉。
曲线图700包括对应于用于第四隔离方案的前向耦合（下文称为“前向耦合702A”）的第一曲线702A、对应于用于第四隔离方案的后向耦合（下文称为“后向耦合702B”）的第二曲线704A、对应于用于第二隔离方案的前向耦合（下文称为“前向耦合702B”）的第三曲线702B及对应于用于第二隔离方案的后向耦合（下文称为“后向耦合704B”）的第四曲线704B。
从图7中可看到，用于第二隔离方案的前向耦合702B和后向耦合704B实质上得以改进，例如，与用于第四隔离方案的前向耦合702A和后向耦合704A相比更低。然而，如通过比较图7和图5A可看到的一样，用于第四隔离方案的前向耦合702A和后向耦合704A仍比第一隔离方案更佳。
图8A示出在根据本文中所述至少一个实施例布置的两个差分传送线路804、806之间的重叠区域802。在所示实施例中，重叠区域802具有长度L。如上已经描述的一样，术语“重叠区域”指靠近的差分传送线路相互平行的区域。因此，虽然每个差分传送线路804、806可具有大于L的总长度和/或可具有在各种方向对齐的各种段，但在长度L的重叠区域802内，差分传送线路804、806可相互靠近且平行。
为实质上降低在差分传送线路804、806之间的信号耦合并且改进差分传送线路804、806之间的隔离，可在差分传送线路804、806之一或两者中提供交叉。例如，图8B示出根据本文中所述至少一个实施例布置，在图8A的两个差分传送线路804、806中用于隔离的交叉808A-808C（统称为“交叉808”）和810A-810B（统称为“交叉810”）的示例设置。具体而言，在差分传送线路804中提供N个交叉808，并且在差分传送线路806中提供N-1个交叉810。
虽然在图8B中抽象地示出N个交叉808和N-1个交叉810，但通常可类似于图3A-3C的交叉306、316、320配置它们。另外，N-1个交叉810可与N个交叉808布置在相同方向，或者N-1个交叉810可镜像N个交叉808，或者差分传送线路804、806的一个给定线路内的N或N-1个交叉808、810的一些交叉可布置在一个方向，而其它交叉布置在相反方向。
交叉808的数量N可根据上面的等式1确定，并且可因此满足该等式。相应地，每个交叉到交叉部分的长度Ls可大约等于重叠区域802的长度L除以N，或者Ls = L / N。例如，从交叉808B到交叉808C的段的长度可大约等于Ls。类似地，从交叉808A到交叉808B的段和从交叉810A到交叉810B的段的长度可大约等于Ls。在带有N-1个交叉810的差分传送线路806中，从重叠区域802的一端到交叉810A和从交叉810B到重叠区域802的另一端的两个末端到交叉段也可大约等于Ls。在带有N个交叉808的差分传送线路804中，从重叠区域802的一端到交叉808A和从交叉808C到重叠区域802的另一端的两个末端到交叉段可大约等于Ls/2。
图8B还示出N-1个交叉810与N个交叉808的交错，使得N-1个交叉810的每个交叉沿差分传送线路806定位在对应位置，该位置在垂直投影到差分传送线路804上时，大约处在N个交叉808的两个相邻交叉之间的中点。例如，如图8B所示，在垂直投影到差分传送线路804上时，交叉810A大约处在相邻交叉808A与808B之间的中点，这与每个交叉808A和808B有大约Ls/2的距离。相应地，交叉810A也与交叉808A和808B等距。类似地，交叉810B与交叉808B和808C等距。
本文中公开的一些实施例可包括设计带有多个差分传送线路的设备，包括根据等式1确定在长度L的重叠区域中与第二传送线路平行的第一差分传送线路中要包括的N个交叉的数量。设计设备也可包括确定N个交叉和/或在第二差分传送线路中包括的N-1个交叉的位置。具体而言，每个交叉到交叉段的长度Ls可被确定为等于L/N，并且沿第一差分传送线路的第一交叉可在与重叠区域的第一端距离Ls/2处提供，其它交叉沿第一差分传送线路在与前一交叉间隔Ls处提供。类似地，沿第二差分传送线路的第一交叉可在与重叠区域的第一端距离Ls处提供，其它交叉沿第二差分传送线路在与前一交叉间隔Ls处提供，使得第二差分传送线路中的N-1个交叉与第一差分传送线路中的N个交叉交错。
上述实施例包括至少通过重叠区域平行的两个差分传送线路。上面实施例中描述的原理同样适用于至少通过一个或更多个重叠区域相互平行的三个或更多个差分传送线路。例如，图9示出根据本文中所述至少一个实施例布置的，带有用于隔离的交叉908A-908D（统称为“交叉908”）、910A-910C（统称为“交叉910”）和912A-912B（统称为“交叉912”）的三个差分传送线路902、904、906。
在所示实施例中，差分传送线路902通过长度L1的第一重叠区域与差分传送线路904平行，并且也通过长度L2的第二重叠区域与差分传送线路906平行。因此，并且在第一重叠区域内，根据等式1在差分传送线路904中提供N1个交叉910，并且在差分传送线路902中提供N1-1个交叉908A、908B。另外，在第二重叠区域内，根据等式1在差分传送线路906中提供N2个交叉912，并且在差分传送线路902中提供N2-1个交叉908D。
备选或另外，可在一个或更多个差分传送线路902、904、906中的任何重叠区域外设置一个或更多个交叉，以改进与其它结构、电路或诸如此类的隔离。例如，差分传送线路902中提供的交叉908C在第一或第二重叠区域外。
本文所述的所有示例和条件语言旨在实现教学目的，以帮助阅读者理解发明者为促进技术领域而提供的本发明和概念，并且要视为不限于此类明确所述的示例和条件。虽然本发明的实施例已详细描述，但应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够对其进行各种更改、替代和变更。

Claims (18)

1.一种具有多个差分传送线路的设备，包括：
第一差分传送线路，配置成携带第一差分信号；
第二差分传送线路，配置成携带第二差分信号，其中所述第一差分传送线路和所述第二差分传送线路相互靠近且平行，从而在这两者之间形成重叠区域；
其中：
所述第一差分传送线路包括第一线路和第二线路；
所述第一差分传送线路包括通过所述重叠区域，沿所述第一差分传送线路的所述第一线路和所述第二线路相互交换通道所处的N个交叉；以及
N等于，其中L是所述重叠区域的长度，λ是具有所述第一差分信号或所述第二差分信号的最高频率的所述第一差分信号或所述第二差分信号的波长，C是在从10到20的范围中的常数，以及是下舍入到最近整数的。
2.如权利要求1所述的设备，其中：
所述第一差分传送线路具有大于所述第一差分信号的第一波长的十分之一的长度；以及
所述第二差分传送线路具有大于所述第二差分信号的第二波长的十分之一的长度。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述第一差分传送线路的所述长度和所述第二差分传送线路的所述长度每个在从1.3毫米到22毫米的范围中。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述第一差分传送线路和所述第二差分传送线路每个配置成携带具有在从900兆赫(MHz)到15吉赫(GHz)范围中的频率的对应信号。
5.如权利要求1所述的设备，其中：
所述第二差分传送线路包括第一线路和第二线路；
所述第二差分传送线路包括所述第二差分传送线路的所述第一线路和第二线路相互交换通道所处的N-1个交叉。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉的每个交叉位于沿所述第二差分传送线路，在所述第一差分传送线路的所述N个交叉的对应有序对中两个交叉之间等距的对应位置。
7.如权利要求5所述的设备，其中：
所述第一差分传送线路包括第一和第二通道；
所述第二差分传送线路包括第一和第二通道；以及
所述第一差分传送线路和所述第二差分传送线路的所述第一和第二通道平行，并且按从所述第一差分传送线路的所述第一通道到所述第一差分传送线路的所述第二通道到所述第二差分传送线路的所述第一通道到所述第二差分传送线路的所述第二通道的顺序布置；以及
所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉镜像所述第一差分传送线路的所述N个交叉，使得：
如果所述第一差分传送线路的所述N个交叉的每个交叉包括所述第一差分传送线路的所述第一通道中的线路与所述第一差分传送线路的所述第二通道中的线路交叉，则所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉的每个交叉包括所述第二差分传送线路的所述第二通道中的线路与所述第二差分传送线路的所述第一通道中的线路交叉；或者
如果所述第一差分传送线路的所述N个交叉的每个交叉包括所述第一差分传送线路的所述第二通道中的线路与所述第一差分传送线路的所述第一通道中的线路交叉，则所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉的每个交叉包括所述第二差分传送线路的所述第一通道中的线路与所述第二差分传送线路的所述第二通道中的线路交叉。
8.一种操作具有多个差分传送线路的系统的方法，其中第一差分传送线路和第二差分传送线路相互靠近且平行，从而在这两者之间形成重叠区域，所述方法包括：
驱动在包括第一线路和第二线路的所述第一差分传送线路上具有第一分量和第二分量的第一差分信号，所述第一差分传送线路在所述重叠区域中具有所述第一差分传送线路的所述第一线路和所述第二线路相互交换通道所处的N个交叉；以及
驱动在包括第一线路和第二线路的所述第二差分传送线路上具有第一分量和第二分量的第二差分信号，其中所述第二差分传送线路通过所述重叠区域与所述第一差分传送线路平行；
其中N等于，其中L是所述重叠区域的长度，λ是具有所述第一差分信号或所述第二差分信号的最高频率的所述第一差分信号或所述第二差分信号的波长，C是在从10到20的范围中的常数，以及是下舍入到最近整数的。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
在所述第一差分传送线路的所述第一线路上携带所述第一差分信号的所述第一分量，使得所述第一差分信号的所述第一分量在所述N个交叉的每个交叉处从第一通道交换到第二通道或者从所述第二通道交换到所述第一通道；以及
在所述第一差分传送线路的所述第二线路上携带所述第一差分信号的所述第二分量，使得所述第一差分信号的所述第二分量在所述N个交叉的每个交叉处从所述第二通道交换到所述第一通道或者从所述第一通道交换到所述第二通道。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述第二差分传送线路在所述重叠区域具有所述第二差分传送线路的所述第一线路和所述第二线路相互交换通道所处的N-1个交叉。
11.如权利要求10所述的方法，其中：
所述第一差分传送线路的所述N个交叉的第一个交叉沿所述第一差分传送线路定位在与所述重叠区域的末端有(L / N) / 2距离处；
所述第一差分传送线路的所述N个交叉从所述N个交叉的所述第一个交叉开始，沿所述第一差分传送线路间隔L/N的间距；
所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉的第一个交叉沿所述第二差分传送线路定位在与所述重叠区域的所述末端有L / N距离处；以及
所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉从所述N-1个交叉的所述第一个交叉开始，沿所述第二差分传送线路间隔L/N的间距。
12.如权利要求10所述的方法，其中：
所述第一差分传送线路的所述通道包括第一通道和第二通道；
所述第二差分传送线路的所述通道包括第一通道和第二通道；
在所述重叠区域内，所述第一差分传送线路和所述第二差分传送线路的所述第一和第二通道平行，并且按从所述第一差分传送线路的所述第一通道到所述第一差分传送线路的所述第二通道到所述第二差分传送线路的所述第一通道到所述第二差分传送线路的所述第二通道的顺序布置；以及
所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉镜像所述第一差分传送线路的所述N个交叉，使得：
如果所述第一差分传送线路的所述N个交叉的每个交叉包括所述第一差分传送线路的所述第一通道中的线路与所述第一差分传送线路的所述第二通道中的线路交叉，则所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉的每个交叉包括所述第二差分传送线路的所述第二通道中的线路与所述第二差分传送线路的所述第一通道中的线路交叉；或者
如果所述第一差分传送线路的所述N个交叉的每个交叉包括所述第一差分传送线路的所述第二通道中的线路与所述第一差分传送线路的所述第一通道中的线路交叉，则所述第二差分传送线路的所述N-1个交叉的每个交叉包括所述第二差分传送线路的所述第一通道中的线路与所述第二差分传送线路的所述第二通道中的线路交叉。
13.如权利要求8所述的方法，其中：
所述第一差分传送线路具有大于所述第一差分信号的第一波长的十分之一的长度；以及
所述第二差分传送线路具有大于所述第二差分信号的第二波长的十分之一的长度。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一差分传送线路的所述长度和所述第二差分传送线路的所述长度每个在从1.3毫米到22毫米的范围中。
15.如权利要求8所述的方法，其中所述第一差分信号和所述第二差分信号每个具有在从900兆赫(MHz)到15吉赫(GHz)范围中的频率。
16.一种具有多个差分传送线路的系统，包括：
第一差分传送源；
第一差分传送负载；
第一差分传送线路，将所述第一差分传送源以通信方式耦合到所述第一差分传送负载，并且配置成携带第一差分信号；
第二差分传送源；
第二差分传送负载；
第二差分传送线路，将所述第二差分传送源以通信方式耦合到所述第二差分传送负载，并且配置成携带第二差分信号，其中，所述第一差分传送线路和所述第二差分传送线路相互靠近且平行，从而在这两者之间形成重叠区域；
其中：
所述第一差分传送线路包括第一线路和第二线路；
所述第一差分传送线路包括通过所述重叠区域，沿所述第一差分传送线路的所述第一线路和所述第二线路相互交换通道所处的N个交叉；以及
N等于，其中L是所述重叠区域的长度，λ是具有所述第一差分信号或所述第二差分信号的最高频率的所述第一差分信号或所述第二差分信号的波长，C是在从10到20的范围中的常数，以及是下舍入到最近整数的。
17.如权利要求16所述的系统，其中：
所述第一差分传送源包括第一本地振荡器；
所述第一差分传送负载包括第一传送器/接收混频器；
所述第二差分传送源包括第二本地振荡器；以及
所述第二差分传送负载包括第二传送器/接收混频器。
18.如权利要求16所述的系统，其中：
所述第二差分传送线路包括第一线路和第二线路；
所述第二差分传送线路包括所述第二差分传送线路的所述第一线路和第二线路相互交换通道所处的N-1个交叉。
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