CN113745792A - 共面波导谐振器布图的构建方法、系统 - Google Patents

共面波导谐振器布图的构建方法、系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113745792A
CN113745792A CN202010473294.5A CN202010473294A CN113745792A CN 113745792 A CN113745792 A CN 113745792A CN 202010473294 A CN202010473294 A CN 202010473294A CN 113745792 A CN113745792 A CN 113745792A
Authority
CN
China
Prior art keywords
line
fixed point
layer
generating
central
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010473294.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113745792B (zh
Inventor
张辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benyuan Quantum Computing Technology Hefei Co ltd
Original Assignee
Origin Quantum Computing Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Origin Quantum Computing Technology Co Ltd filed Critical Origin Quantum Computing Technology Co Ltd
Priority to CN202010473294.5A priority Critical patent/CN113745792B/zh
Publication of CN113745792A publication Critical patent/CN113745792A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113745792B publication Critical patent/CN113745792B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/008—Manufacturing resonators
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30—Circuit design
    • G06F30/39—Circuit design at the physical level
    • G06F30/392—Floor-planning or layout, e.g. partitioning or placement
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30—Circuit design
    • G06F30/39—Circuit design at the physical level
    • G06F30/394—Routing
    • G06F30/3953—Routing detailed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/001—Manufacturing waveguides or transmission lines of the waveguide type
    • H01P11/003—Manufacturing lines with conductors on a substrate, e.g. strip lines, slot lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明公开了共面波导谐振器布图的构建方法、系统，属于芯片设计技术领域。所述方法包括：获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度；生成由第一定点至第二定点且长度为传输线物理长度的中心线，且中心线在第一定点的切线与第一定点的信号传输方向平行，在第二定点的切线与第二定点的信号传输方向平行；根据中心线和线宽参数，生成第一图层以及接地间隙的图层；基于中心导体的图层和接地间隙的图层之间的布尔运算，生成第二图层。所述系统包括获取模块、中心线生成模块、第一图层生成模块和第二图层生成模块。本发明能针对两确定点以及线宽参数实现共面波导谐振器布图的构建。

Description

共面波导谐振器布图的构建方法、系统
技术领域
本发明属于芯片设计技术领域，更具体地说，涉及一种共面波导谐振器布图的构建方法、系统、存储介质和电子装置。
背景技术
共面波导谐振器主要由一段单端或两端开放的共面波导传输线构成，为了降低辐射损耗，通常还会在共面波导传输线中心导体的上方采用空气桥连接中心导体两侧的接地板。共面波导传输线是一种支持电磁波在同一个平面上传播的结构，可以使用印刷电路板技术制造，它主要用于传输微波频率信号。共面波导型谐振器由于其紧凑的结构、灵活而简单的设计、易于与超导量子比特耦合、易于扩展等优势，在超导量子计算和电路量子电动力学研究中得到了广泛的应用。
目前，超导量子电路中普遍采用的共面型波导谐振器是均匀阻抗谐振腔(Uniformimpedance resonator，简称UIR)，它的长度最小需要入/4，其中入为谐振频率对应的波长，对于超导量子计算常用的频段(4-8GHz)，UIR的最小长度大约在1cm，这个尺寸是远大于典型的超导量子比特的尺寸，仍然是超导量子计算结构中最占用面积的关键元件之一。实际量子芯片设计工作中，限制条件越多，共面波导谐振器布图的构建则越为繁琐复杂，例如，在确定的起点、确定的终点(例如已设计完成耦合电极、读取信号控制线布图设计，为了将二者信号连接，需要共面波导谐振器)，以及线宽参数和传输线物理长度等信息后构建共面波导谐振器布图则更难以实现，针对这种情况如何高效的构建出满足性能要求的共面波导谐振器布图一直亟待解决。
发明内容
针对现有技术中无法在两确定点之间实现共面波导谐振器布图构建的问题，本发明提供一种共面波导谐振器布图的构建方法、系统、存储介质和电子装置，其中，所述共面波导谐振器布图包括中心导体的第一图层以及中心导体对地间隙的第二图层。
本发明提供的一种共面波导谐振器布图的构建方法，包括：
获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度；
生成由所述第二定点至所述第一定点点且长度为所述传输线物理长度的中心线，且所述中心线在所述第一定点的切线与所述第一定点的信号传输方向平行，在所述第二定点的切线与所述第二定点的信号传输方向平行；
根据所述中心线和所述线宽参数，生成所述第一图层以及接地间隙的图层，其中，所述接地间隙为中心导体两侧的接地板之间的间隙；
基于所述第一图层和所述接地间隙的图层之间的布尔运算，生成所述第二图层。
优选地，其中，所述中心线包括至少一个直线段和至少一个预设半径的圆弧，和/或者包括至少两个预设半径的圆弧，其中，所述直线段和预设半径的圆弧连接时相切，所述至少两个预设半径的圆弧之间连接时相切。
优选地，其中，所述圆弧包括四分之一圆弧、二分之一圆弧中的至少一种类型。
优选地，所述生成由所述第二定点至所述第一定点且长度为所述传输线物理长度的中心线的步骤，包括：
确定基准线；
计算所述第一定点和所述第二定点在所述基准线上投影的距离除以2倍所述预设半径所得的整数商和余数；
若所述基准线垂直于所述第一定点的信号传输方向以及所述第二定点的信号传输方向；
当所述余数为零时，确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一定点、所述第二定点连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的所述中心线。
优选地，所述生成由所述第二定点至所述第一定点且长度为所述传输线物理长度的中心线的步骤，还包括：
若所述基准线平行于所述第一定点的信号传输方向以及所述第二定点的信号传输方向；
确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商减去1所得值；
生成平行于所述基准线、长度值为所述余数，且一端与所述第一定点连接，另一端向所述第二定点延伸的第二直线段；
生成一端与所述第二直线段的另一端连接的第一四分之一圆弧、以及一端与所述第二定点连接的第二四分之一圆弧；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一四分之一圆弧的另一端、所述第二四分之一圆弧的另一端相切连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的部分中心线。
优选地，所述生成由所述第二定点至所述第一定点且长度为所述传输线物理长度的中心线的步骤，还包括：
若所述基准线平行于所述第一定点的信号传输方向且垂直于所述第二定点的信号传输方向；
确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商；
生成平行于所述基准线、长度值为所述余数减去所述预设半径所得值，且一端与所述第一定点连接，另一端向所述第二定点延伸的第二直线段；
生成一端与所述第二直线段的另一端连接的第一四分之一圆弧；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一四分之一圆弧的另一端、所述第二定点连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的部分中心线。
优选地，其中，所述预设半径均大于3倍所述中心导体宽度。
优选地，所述共面波导谐振器布图的构建方法还包括：
生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层。
优选地，所述生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层的步骤，包括：
获取空气桥宽度、跨度以及相邻空气桥的间距；
根据所述相邻空气桥的间距，确定所述中心线上各空气桥的插入点；
确定各所述插入点对应的空气桥的插入角度；
在各所述插入点上按照所述对应的空气桥的插入角度生成所述宽度和所述跨度的空气桥图层。
本发明还提供了一种共面波导谐振器布图的构建系统，包括：
获取模块，用于获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度；
中心线生成模块，用于生成由所述第一定点至所述第二定点且长度为所述传输线物理长度的中心线，且所述中心线在所述第一定点的切线与所述第一定点的信号传输方向平行，在所述第二定点的切线与所述第二定点的信号传输方向平行；
第一图层生成模块，用于根据所述中心线和所述线宽参数，生成所述第一图层以及接地间隙的图层，其中，所述接地间隙为中心导体两侧的接地板之间的间隙；
第二图层生成模块，用于基于所述第一图层和所述接地间隙的图层之间的布尔运算，生成所述第二图层。
优选地，所述的共面波导谐振器布图的构建系统，还包括：
第三图层生成模块，用于生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层
另外，本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述的方法。
以及一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述的方法。
相比于现有技术，本发明针对确定的起点、确定的终点、以及线宽参数(线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度)和传输线物理长度构建共面波导谐振器布图时，首先，获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度；然后，生成由第一定点至第二定点且长度为传输线物理长度的中心线，并保证中心线在第一定点和第二定点的切线为相应的信号传输方向；其次，根据中心线和线宽参数，生成中心导体的图层以及接地间距的图层；最后，基于中心导体的图层和接地间距的图层之间的布尔运算，生成中心导体对地间隙的图层，即实现共面波导谐振器布图的构建，构建出的共面波导谐振器布图包括中心导体的图层和中心导体对地间隙的图层。
附图说明
图1为一种芯片布图的局部示意图，其中，图1(2)为图1(1)中区域M的放大图。
图2为本实施例提供的一种共面波导谐振器布图的构建方法的流程示意图。
图3为与图2中各步骤相对应的构建过程示意图。
图4为生成空气桥图层的一种实施方式的示意图。
图5为生成中心线的一种实施方式的示意图。
图6为生成中心线的第二种实施方式的示意图。
图7为生成中心线的第三种实施方式的示意图。
图8为本实施例提供的一种共面波导谐振器布图的构建系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步进行描述。
芯片上包含有不同的元器件，以超导量子芯片为例，芯片上即包括电感、电容、约瑟夫森结、耦合电极、读取信号控制线、谐振器等等，在目前的量子芯片布图设计构建工作中，需要先确定各元器件的位置、大小(如面积、长度等)、以及其他相关参数，再在芯片布图中确定的位置分别设计构建与各元器件对应的图形，作为一种具体的场景，例如，结合图1(1)所示，已设计完成读取信号控制线1、耦合电极2的布图设计，为了将二者信号连接，需要构建共面波导谐振器3，所构建的共面波导谐振器3需要在确定的起点、确定的终点之间，并且各参数满足信号传输的要求，而现有技术中尚无法在两确定点之间实现共面波导谐振器布图构建。
需要说明的是，共面波导谐振器包括中心导体以及位于中心导体两侧的接地板，并且中心导体与接地板之间存在间隔(称为中心导体对地间隙)，芯片版图上，接地板和中心导体可以采用铝等，中心导体宽度和传输线物理长度、中心导体对地间隙的宽度根据信号传输要求、基底的相关参数等确定。结合图1所示，共面波导谐振器3将读取信号控制线1和电极2信号连接，其中，W为中心导体宽度，D为中心导体对地间隙的宽度。
本发明提供一种共面波导谐振器布图的构建方法、系统、存储介质和电子装置中，所述共面波导谐振器布图包括中心导体的第一图层以及中心导体对地间隙的第二图层。另外，在本实施例中将上述两确定点分别记为第一定点和第二定点。
结合图2和图3所示，一种共面波导谐振器布图的构建方法，包括步骤S100至步骤S400，其中：
步骤S100、获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及共面波导谐振器的线宽参数和传输线物理长度，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度。
作为一种示例，第一定点为A，第二定点为B，在A、B两点的信号传输方向均为平行于X轴方向，如图3(1)所示。
如前所述，中心导体宽度、中心导体对地间隙的宽度根据信号传输要求、基底的相关参数等确定，传输线物理长度依据阻抗匹配需要进行确定，在本实施例中记传输线物理长度为L，中心导体宽度为W，中心导体对地间隙的宽度为D。第一定点A和第二定点B所分别具备的位置参数可以是在XOY坐标系中所分别对应的的坐标值。
步骤S200、生成由所述第二定点B至所述第一定点A且长度为所述传输线物理长度L的中心线31，且所述中心线31在所述第一定点A的切线与所述第一定点A的信号传输方向平行，在所述第二定点B的切线与所述第二定点B的信号传输方向平行，如图3(2)所示。需要说明的是，中心线31上各点处的切线，即表征共面波导谐振器工作时，信号在该点的传输方向。
目前，通常是通过适当弯折以减小UIR的面积占用，但即使如此，也还需要考虑弯折形状对共面波导谐振器信号传输的影响，若过度弯折则会显著偏离设计参数，例如产生信号反射、谐振频率偏移等。为避免共面波导谐振器过度弯折，本实施例构建共面波导谐振器布图时保证中心线是平滑的曲线。
作为一种优选的实施方式，所述中心线31包括至少一个直线段和至少一个预设半径为R的圆弧。
作为另一种优选的实施方式，所述中心线包括至少两个预设半径为R的圆弧。
在这两个实施方式中，直线段和预设半径为R的圆弧连接时相切，至少两个预设半径为R的圆弧之间连接时相切。这两个实施方式，可以选择性实施，也可以同时实施。
进一步地，在这两个实施方式中，所述圆弧包括四分之一圆弧、二分之一圆弧中的至少一种类型。
为了降低信号传输时发生串扰，在这两个实施方式中，所述预设半径均大于3倍所述中心导体宽度，即R＞3W，即圆弧的半径，例如四分之一圆弧、二分之一圆弧的半径均大于3倍所述中心导体宽度，例如，预设半径R为中心导体宽度的10倍时，即可以有效的避免信号在中心导体传输时，各位置间产生串扰。
步骤S300、结合图3(3)所示，根据所述中心线31和所述线宽参数W、D，生成接地间隙的图层32以及所述第一图层33，其中，所述接地间隙是指中心导体两侧的接地板之间的间隙。
需要说明的是：本步骤中，接地间隙的图层32即如图3(3)中与中心线31距离最远的两条边界线之间所形成的区域，用以表征中心导体两侧的接地板之间的间隙，接地间隙的图层32的宽度等于中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度之和，即W+2D；第一图层33即如图3(3)中与中心线31紧邻的两条边界线之间所形成的区域(即图中用“///”填充的区域)，用以表征共面波导谐振器中的中心导体，第一图层33的宽度等于中心导体宽度W。为便于图层的显示以及逻辑运算，第一图层33位于接地间隙的图层32上。
步骤S400、基于所述第一图层33和所述接地间隙的图层32之间的布尔运算，生成所述第二图层34。
具体而言，本步骤中，分别选中上述生成的第一图层33和接地间隙的图层32，并进行布尔运算，以将接地间隙的图层32中与第一图层33重叠的区域删除生成新的图层，即第二图层34，第二图层34即如图3(4)中位于中心线31同一侧的两条边界线之间所形成的区域(即图中用“+”填充的区域)，用以表征中心导体对地间隙，因此，第二图层34的宽度等于中心导体对地间隙的宽度D。
基于上述步骤，本实施例能够针对确定的起点和确定的终点、以及线宽参数(线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度)和传输线物理长度实现共面波导谐振器布图的构建，所构建出的共面波导谐振器布图包括中心导体的图层和中心导体对地间隙的图层。
在具体实施时，可以利用直线段、半径为预设半径R的二分之一圆弧、以及半径为预设半径R的四分之一圆弧构建中心线31，结合图5至图7所示，下面介绍本实施例步骤200中所述生成由所述第二定点B至所述第一定点A且长度为所述传输线物理长度的中心线的几种具体实施方式。
其中，作为所述生成由所述第二定点B至所述第一定点A且长度为所述传输线物理长度L的中心线的第一种实施方式，它包括：
确定基准线30，所述基准线30在本实施例中作为布图构建过程中的参考基准，用于确定方向、中间参数的计算等；
计算所述第一定点A和所述第二定点B在所述基准线上投影的距离S除以2R所得的整数商和余数；
若所述基准线30垂直于所述第一定点A的信号传输方向以及所述第二定点B的信号传输方向，如图5所示；
当所述余数为零时，确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度L，确定垂直于所述基准线30的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一定点A、所述第二定点B连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的所述中心线31。
对于上述第一种实施方式，结合示例说明如下：
对应XOY坐标系(单位为mm)，假设第一定点A和第二定点B的坐标分别为A(0，0)、B(0.05，0.24)，信号有B传输至A，且A、B两点处的信号传输方向均为平行于X轴，且由X+向X-，确定的共面波导谐振器的相关参数为：预设半径R为0.02mm，传输线物理长度L为0.62mm，W＝10um，D＝5um。
根据第一种实施方式中的步骤：
确定基准线30，且基准线30垂直于第一定点A的信号传输方向以及第二定点B的信号传输方向；
计算第一定点A和第二定点B在所述基准线上投影的距离S，得S＝0.24mm，因此，S÷2R＝0.24÷(2×0.02)＝6余0；
确定所述二分之一圆弧的数量为6个；
垂直于所述基准线30的第一直线段的数量为所述二分之一圆弧的数量加1，即7个，根据几何关系，计算出与A点连接的第一直线段L7的长度为0.0411mm、与B点连接的第一直线段L1的长度为0.0411mm，其他第一直线段L2、L3、L4、L5、L6的长度分别为0.0322mm；
将垂直于所述基准线30的第一直线段L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7与各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成由第一定点A至第二定点B的中心线31，具体的，将L1一端与B连接，L7一端与A连接，L2、L3、L4、L5、L6分布在L1、L7之间，且L1的另一端与的L2一端、L2的另一端与的L3一端、L3的另一端与的L4一端、L4的另一端与的L5一端、L5的另一端与的L6一端、L6的另一端与的L7另一端用所述二分之一圆弧连接。
需要说明的是，本实施例中，我们把垂直于所述基准线30的直线段称为第一直线段，即本实施例中的第一线段是指线段类型，同样的，本实施例中的第二直线段是指平行于所述基准线30的直线段。
本实施例中，作为步骤200中所述生成由所述第二定点B至所述第一定点A且长度为所述传输线物理长度L的中心线的第二种实施方式，它与上述第一种实施方式相对比，所不同的是：
若所述基准线30平行于所述第一定点A的信号传输方向以及所述第二定点B的信号传输方向，如图6所示；
确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商减去1所得值；
生成平行于所述基准线30、长度值为所述余数，且一端与所述第一定点A连接，另一端向所述第二定点B延伸的第二直线段；
生成一端与所述第二直线段的另一端连接的第一四分之一圆弧、以及一端与所述第二定点连接的第二四分之一圆弧；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度L，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一四分之一圆弧的另一端、所述第二四分之一圆弧的另一端相切连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的部分中心线31。
对于上述第二种实施方式，结合示例说明如下：
对应XOY坐标系(单位为mm)，假设第一定点A和第二定点B的坐标分别为A(0，0)、B(0.29，0.03)，信号有B传输至A，且A、B两点处的信号传输方向均为平行于X轴，且由X+向X-，确定的共面波导谐振器的相关参数为：预设半径R为0.02mm，传输线物理长度L为0.62mm，W＝10.um，D＝5um。
根据第二种实施方式中的步骤：
确定基准线30，且基准线30平行于第一定点A的信号传输方向以及第二定点B的信号传输方向；
计算第一定点A和第二定点B在所述基准线上投影的距离S，得S＝0.29mm，因此，S÷2R＝0.29÷(2×0.02)＝7余0.01；
确定所述二分之一圆弧的数量为6个；
生成平行于所述基准线30、长度值为0.01mm的第二直线段l1，l1一端与第一定点A连接，另一端向第二定点B延伸；
生成一端与所述第二直线段l1的另一端连接的第一四分之一圆弧、以及一端与所述第二定点连接的第二四分之一圆弧；
垂直于所述基准线30的第一直线段的数量为所述二分之一圆弧的数量加1，即7个，根据几何关系，计算出与第一四分之一圆弧另一端连接的直线段L7的长度为连接的直线段的长度为0.0267mm、与第二四分之一圆弧另一端连接的直线段L1的长度为0.0267mm，L2、L3、L4、L5、L6的长度分别为0.0234mm；
将垂直于所述基准线30的第一直线段L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7与各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接以形成由所述第一四分之一圆弧的另一端至所述第二四分之一圆弧的另一端的曲线，具体的，将L1一端与第二四分之一圆弧另一端连接，L7一端与第一四分之一圆弧另一端连接，L2、L3、L4、L5、L6分别在L1、L7之间，且L1的另一端与的L2一端、L2的另一端与的L3一端、L3的另一端与的L4一端、L4的另一端与的L5一端、L5的另一端与的L6一端、L6的另一端与的L7另一端用所述二分之一圆弧连接。
本实施例中，作为步骤200中所述生成由所述第二定点B至所述第一定点A且长度为所述传输线物理长度L的中心线的第三种实施方式，它与上述第一种实施方式相对比，所不同的是：
若所述基准线30平行于所述第一定点A的信号传输方向且垂直于所述第二定点B的信号传输方向，如图7所示；
确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商；
生成平行于所述基准线30、长度值为所述余数减去所述预设半径R所得值，且一端与所述第一定点连接，另一端向所述第二定点延伸的第二直线段；
生成一端与所述第二直线段的另一端连接的第一四分之一圆弧；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度L，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一四分之一圆弧的另一端、所述第二定点B连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的部分中心线。
对于上述第三种实施方式，结合示例说明如下：
对应XOY坐标系(单位为mm)，假设第一定点A和第二定点B的坐标分别为A(0，0)、B(0.27，0.035)，信号由B传输至A，且B点处的信号传输方向平行于Y轴，且由Y+向Y-，A点处的信号传输方向平行于X轴，且由X+向X-，确定的共面波导谐振器的相关参数为：预设半径R为0.02mm，传输线物理长度L为0.62mm，W＝10.um D＝5um。
根据第三种实施方式中的步骤：
确定基准线30，且基准线30平行于第一定点A的信号传输方向；
计算第一定点A和第二定点B在所述基准线上投影的距离S，得S＝0.27mm，因此，S÷2R＝0.27÷(2×0.02)＝6余0.03；
确定所述二分之一圆弧的数量为6个；
生成平行于所述基准线30、长度值为0.03-0.02＝0.01mm的第二直线段l1，l1一端与第一定点A连接，另一端向第二定点B延伸；
生成一端与所述第二直线段l1的另一端连接的第一四分之一圆弧；
垂直于所述基准线30的第一直线段的数量为所述二分之一圆弧的数量加1，即7个，根据几何关系，计算出与第一四分之一圆弧另一端连接的直线段L7的长度为0.03125mm、与B点连接的直线段L1的长度为0.03125mm，L2、L3、L4、L5、L6的长度分别为0.0278mm；
将垂直于所述基准线30的第一直线段L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7与各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接以形成由所述第一四分之一圆弧的另一端至B点的曲线，具体的，将L1一端与B点连接，L7一端与第一四分之一圆弧另一端连接，L2、L3、L4、L5、L6分别在L1、L7之间，且L1的另一端与的L2一端、L2的另一端与的L3一端、L3的另一端与的L4一端、L4的另一端与的L5一端、L5的另一端与的L6一端、L6的另一端与的L7另一端用所述二分之一圆弧连接。
需要说明的是，步骤2中所述生成由所述第二定点B至所述第一定点A且长度为所述传输线物理长度的中心线31的上述三种实施方式，可以作为并列方案选择实施。生成中心线后，再根据W和D值生成中心导体的图层、中心导体对地间隙的图层。
为了满足芯片布图中还需构建空气桥的需求，本实施提供的共面波导谐振器布图的构建方法，还包括：
生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层35。
作为一种具体的实施方式，生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层35的步骤，包括：
获取空气桥宽度d、跨度l以及相邻空气桥的间距S，其中，跨度l为空气桥与中心导体两侧的接地板连接位置之间的距离，宽度d为空气桥垂直于跨度方向的尺寸，相邻空气桥的间距S是指相邻空气桥之间中心线31的长度，空气桥宽度d、跨度l以及相邻空气桥的间距S均为预设值，在构建空气桥图层时根据信号传输要求、基底的相关参数等确定，具体实施时，也可以设定空气桥与中心线两端点A、B的最短距离，作为一种实施方式，在本实施例中，空气桥与中心线两端点的最短距离不小于相邻空气桥的间距S；
根据所述相邻空气桥的间距，确定所述中心线上各空气桥的插入点，假设确定的位于A、B之间的位置点有N个，沿着中心线31由A至B依次有插入点dot1、插入点dot2、插入点dot3、......、插入点doti、......、插入点dotn，其中，插入点dot1与A点之间、插入点dot2与插入点dot1点之间、插入点dot3与插入点dot2点之间、插入点doti与插入点doti-1之间中心线31的长度均为S，插入点dotn与B点之间中心线31的长度不小于S；
确定各所述插入点对应的空气桥的插入角度，例如对应空气桥与X轴或Y轴之间的角度，对于各插入点上空气桥与竖直方向形成的第一夹角θy，其中，θy与各插入点处所述中心线的切线与水平方向的夹角相等，在各插入点位置(例如坐标值)的基础上即能够确定各插入点处所述中心线的切线，根据几何关系即能够计算出各插入点上空气桥与竖直方向形成的第一夹角θy；
在各所述插入点上按照所述对应的空气桥的插入角度生成所述宽度和所述跨度的空气桥图层35。
参见图8，图8为本发明实施例提供的一种共面波导谐振器布图的构建系统的结构示意图，与图1所示的流程相对应，所述共面波导谐振器布图包括中心导体的第一图层以及中心导体对地间隙的第二图层，所述系统包括：
获取模块901，用于获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度；
中心线生成模块902，用于生成由所述第一定点至所述第二定点且长度为所述传输线物理长度的中心线，且所述中心线在所述第一定点的切线与所述第一定点的信号传输方向平行，在所述第二定点的切线与所述第二定点的信号传输方向平行；
第一图层生成模块903，用于根据所述中心线和所述线宽参数，生成所述第一图层以及接地间隙的图层，其中，所述接地间隙为中心导体两侧的接地板之间的间隙；
第二图层生成模块904，用于基于所述第一图层和所述接地间隙的图层之间的布尔运算，生成所述第二图层。
具体实施时，所述系统还可以包括：第三图层生成模块，用于生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层。
本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
具体的，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
步骤S100、获取第一定点A和第二定点B分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度L，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度D1和中心导体对地间隙的宽度D2；
步骤S200、生成由所述第一定点A至所述第二定点B且长度为所述传输线物理长度L的中心线1，且所述中心线1在所述第一定点A的切线与所述第一定点A的信号传输方向平行，在所述第二定点B的切线与所述第二定点B的信号传输方向平行；
步骤S300、根据所述中心线1和所述线宽参数D1、D2，生成所述第一图层2以及接地间隙的图层3，其中，所述接地间隙为中心导体两侧的接地板之间的间隙；
步骤S400、基于所述第一图层2和所述接地间隙的图层3之间的布尔运算，生成所述第二图层4。
具体的，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明实施例还提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
具体的，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
具体的，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
步骤S100、获取第一定点A和第二定点B分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度L，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度D1和中心导体对地间隙的宽度D2；
步骤S200、生成由所述第一定点A至所述第二定点B且长度为所述传输线物理长度L的中心线1，且所述中心线1在所述第一定点A的切线与所述第一定点A的信号传输方向平行，在所述第二定点B的切线与所述第二定点B的信号传输方向平行；
步骤S300、根据所述中心线1和所述线宽参数D1、D2，生成所述第一图层2以及接地间隙的图层3，其中，所述接地间隙为中心导体两侧的接地板之间的间隙；
步骤S400、基于所述第一图层2和所述接地间隙的图层3之间的布尔运算，生成所述第二图层4。
基于上述步骤，本实施例能够针对确定的起点和确定的终点、以及线宽参数(线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度)和传输线物理长度实现共面波导谐振器布图的构建，所构建出的共面波导谐振器布图包括中心导体的图层和中心导体对地间隙的图层。

Claims (13)

1.一种共面波导谐振器布图的构建方法，所述共面波导谐振器布图包括中心导体的第一图层以及中心导体对地间隙的第二图层，其特征在于，所述方法包括：
获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度；
生成由所述第二定点至所述第一定点且长度为所述传输线物理长度的中心线，且所述中心线在所述第一定点的切线与所述第一定点的信号传输方向平行，在所述第二定点的切线与所述第二定点的信号传输方向平行；
根据所述中心线和所述线宽参数，生成所述第一图层以及接地间隙的图层，其中，所述接地间隙为中心导体两侧的接地板之间的间隙；
基于所述第一图层和所述接地间隙的图层之间的布尔运算，生成所述第二图层。
2.根据权利要求1所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其中，所述中心线包括至少一个直线段和至少一个预设半径的圆弧，和/或者包括至少两个预设半径的圆弧，其中，所述直线段和预设半径的圆弧连接时相切，所述至少两个预设半径的圆弧之间连接时相切。
3.根据权利要求2所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其中，所述圆弧包括四分之一圆弧、二分之一圆弧中的至少一种类型。
4.根据权利要求3所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其特征在于：所述生成由所述第二定点至所述第一定点且长度为所述传输线物理长度的中心线的步骤，包括：
确定基准线；
计算所述第一定点和所述第二定点在所述基准线上投影的距离除以2倍所述预设半径所得的整数商和余数；
若所述基准线垂直于所述第一定点的信号传输方向以及所述第二定点的信号传输方向；
当所述余数为零时，确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一定点、所述第二定点连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的所述中心线。
5.根据权利要求4所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其特征在于：所述生成由所述第二定点至所述第一定点且长度为所述传输线物理长度的中心线的步骤，还包括：
若所述基准线平行于所述第一定点的信号传输方向以及所述第二定点的信号传输方向；
确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商减去1所得值；
生成平行于所述基准线、长度值为所述余数，且一端与所述第一定点连接，另一端向所述第二定点延伸的第二直线段；
生成一端与所述第二直线段的另一端连接的第一四分之一圆弧、以及一端与所述第二定点连接的第二四分之一圆弧；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一四分之一圆弧的另一端、所述第二四分之一圆弧的另一端相切连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的部分中心线。
6.根据权利要求4所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其特征在于：所述生成由所述第二定点至所述第一定点且长度为所述传输线物理长度的中心线的步骤，还包括：
若所述基准线平行于所述第一定点的信号传输方向且垂直于所述第二定点的信号传输方向；
确定所述二分之一圆弧的数量为所述整数商；
生成平行于所述基准线、长度值为所述余数减去所述预设半径所得值，且一端与所述第一定点连接，另一端向所述第二定点延伸的第二直线段；
生成一端与所述第二直线段的另一端连接的第一四分之一圆弧；
根据所述二分之一圆弧的数量以及所述传输线物理长度，确定垂直于所述基准线的第一直线段的数量以及各所述第一直线段的长度；
生成两端分别与所述第一四分之一圆弧的另一端、所述第二定点连接，且由各所述第一直线段、各所述二分之一圆弧相间分布且相切连接形成的部分中心线。
7.根据权利要求2所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其中，所述预设半径均大于3倍所述中心导体宽度。
8.根据权利要求1所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其特征在于，还包括：
生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层。
9.根据权利要求8所述的共面波导谐振器布图的构建方法，其特征在于，所述生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层的步骤，包括：
获取空气桥宽度、跨度以及相邻空气桥的间距；
根据所述相邻空气桥的间距，确定所述中心线上各空气桥的插入点；
确定各所述插入点对应的空气桥的插入角度；
在各所述插入点上按照所述对应的空气桥的插入角度生成所述宽度和所述跨度的空气桥图层。
10.一种共面波导谐振器布图的构建系统，所述共面波导谐振器布图包括中心导体的第一图层以及中心导体对地间隙的第二图层，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一定点和第二定点分别具备的位置参数和信号传输方向、以及线宽参数和传输线物理长度，其中，所述线宽参数包括中心导体宽度和中心导体对地间隙的宽度；
中心线生成模块，用于生成由所述第一定点至所述第二定点且长度为所述传输线物理长度的中心线，且所述中心线在所述第一定点的切线与所述第一定点的信号传输方向平行，在所述第二定点的切线与所述第二定点的信号传输方向平行；
第一图层生成模块，用于根据所述中心线和所述线宽参数，生成所述第一图层以及接地间隙的图层，其中，所述接地间隙为中心导体两侧的接地板之间的间隙；
第二图层生成模块，用于基于所述第一图层和所述接地间隙的图层之间的布尔运算，生成所述第二图层。
11.根据权利要求10所述的共面波导谐振器布图的构建系统，其特征在于，还包括：
第三图层生成模块，用于生成连接中心导体两侧的接地板的空气桥图层。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至9任一项中所述的方法。
13.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至9任一项中所述的方法。
CN202010473294.5A 2020-05-29 2020-05-29 共面波导谐振器布图的构建方法、系统 Active CN113745792B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010473294.5A CN113745792B (zh) 2020-05-29 2020-05-29 共面波导谐振器布图的构建方法、系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010473294.5A CN113745792B (zh) 2020-05-29 2020-05-29 共面波导谐振器布图的构建方法、系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113745792A true CN113745792A (zh) 2021-12-03
CN113745792B CN113745792B (zh) 2022-05-24

Family

ID=78724449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010473294.5A Active CN113745792B (zh) 2020-05-29 2020-05-29 共面波导谐振器布图的构建方法、系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113745792B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023160556A1 (zh) * 2022-02-23 2023-08-31 本源科仪(成都)科技有限公司 量子芯片版图的构建方法和装置及存储介质
WO2023185883A1 (zh) * 2022-03-31 2023-10-05 本源科仪(成都)科技有限公司 谐振腔图形的布图构建方法、系统、存储介质和电子设备
WO2024066398A1 (zh) * 2022-09-30 2024-04-04 腾讯科技（深圳）有限公司 芯片版图的空桥布设方法、装置、设备及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1562254A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-10 NTT DoCoMo, Inc. Coplanar waveguide filter and method of forming same
CN105098296A (zh) * 2015-09-11 2015-11-25 中国科学技术大学 一种基于共面波导的电磁辐射结构
CN107069173A (zh) * 2017-06-09 2017-08-18 中国科学技术大学 量子芯片、量子数据总线、微波传输线谐振腔及制备方法
CN207217729U (zh) * 2017-06-09 2018-04-10 中国科学技术大学 量子芯片、量子数据总线及微波传输线谐振腔
CN107994307A (zh) * 2017-11-17 2018-05-04 合肥本源量子计算科技有限责任公司 一种使用可调量子数据总线耦合多量子比特的量子芯片和方法
US20200026817A1 (en) * 2018-07-19 2020-01-23 International Business Machines Corporation Coherent placement of slotline mode suppression structures in coplanar waveguides for quantum devices
US20200052359A1 (en) * 2018-03-05 2020-02-13 California Institute Of Technology Metamaterial waveguides and shielded bridges for quantum circuits
CN111095306A (zh) * 2017-09-13 2020-05-01 谷歌有限责任公司 用于超导量子计算的混合动态电感器件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1562254A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-10 NTT DoCoMo, Inc. Coplanar waveguide filter and method of forming same
CN105098296A (zh) * 2015-09-11 2015-11-25 中国科学技术大学 一种基于共面波导的电磁辐射结构
CN107069173A (zh) * 2017-06-09 2017-08-18 中国科学技术大学 量子芯片、量子数据总线、微波传输线谐振腔及制备方法
CN207217729U (zh) * 2017-06-09 2018-04-10 中国科学技术大学 量子芯片、量子数据总线及微波传输线谐振腔
CN111095306A (zh) * 2017-09-13 2020-05-01 谷歌有限责任公司 用于超导量子计算的混合动态电感器件
CN107994307A (zh) * 2017-11-17 2018-05-04 合肥本源量子计算科技有限责任公司 一种使用可调量子数据总线耦合多量子比特的量子芯片和方法
US20200052359A1 (en) * 2018-03-05 2020-02-13 California Institute Of Technology Metamaterial waveguides and shielded bridges for quantum circuits
US20200026817A1 (en) * 2018-07-19 2020-01-23 International Business Machines Corporation Coherent placement of slotline mode suppression structures in coplanar waveguides for quantum devices

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
康壮: "基于高阻硅衬底的超导共面波导谐振腔及其动态电感分析", 《低温物理学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023160556A1 (zh) * 2022-02-23 2023-08-31 本源科仪(成都)科技有限公司 量子芯片版图的构建方法和装置及存储介质
WO2023185883A1 (zh) * 2022-03-31 2023-10-05 本源科仪(成都)科技有限公司 谐振腔图形的布图构建方法、系统、存储介质和电子设备
WO2024066398A1 (zh) * 2022-09-30 2024-04-04 腾讯科技（深圳）有限公司 芯片版图的空桥布设方法、装置、设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN113745792B (zh) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113745792B (zh) 共面波导谐振器布图的构建方法、系统
CN113745791B (zh) 共面波导谐振器布图的构建方法、空气桥图层的构建方法
US7518462B2 (en) Transmission line pair having a plurality of rotational-direction reversal structures
US8188813B2 (en) Circuit board microwave filters
US8860436B2 (en) Sensor of electromagnetic induction type coordinate input device
CN106654470B (zh) 移相器
CN114757138A (zh) 谐振腔图形的布图构建方法、系统、存储介质和电子设备
CN113745790A (zh) 在矩形约束框内确定共面波导传输线路径的方法、系统
JP6211835B2 (ja) 高周波伝送線路
JP4660738B2 (ja) プリント配線板及び電子機器
WO2023185883A1 (zh) 谐振腔图形的布图构建方法、系统、存储介质和电子设备
US20200036102A1 (en) Waveguide device and antenna device
CN111797587B (zh) 共面波导传输线的路径显示方法、装置及存储介质
JP2894245B2 (ja) 高周波伝送線路
JP2004312751A (ja) コプレーナ導波路技術による方向性結合器
JP3856666B2 (ja) フィルタ
JP2000137047A (ja) マイクロストリップ状多数導体の対接地インピーダンス決定方法及びその情報記録媒体
WO2017159649A1 (ja) プリント配線板、電子回路、配線の決定方法及びプログラム
RU2052878C1 (ru) Широкополосная антенная решетка
JPS6220726B2 (zh)
WO2024093205A1 (zh) 电路版图中的空桥布设方法、装置、设备、介质及产品
WO2024066407A1 (zh) 电路版图的布线方法、装置、设备、存储介质及产品
JP2003115706A (ja) 高周波回路基板
JP2002532928A (ja) 広帯域マイクロストリップから平行板導波管への転移部
CN117852472A (zh) 芯片版图的空桥布设方法、装置、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 230088 6th floor, E2 building, phase II, innovation industrial park, 2800 innovation Avenue, high tech Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: Benyuan Quantum Computing Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Address before: 230088 6th floor, E2 building, phase II, innovation industrial park, 2800 innovation Avenue, high tech Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee before: ORIGIN QUANTUM COMPUTING COMPANY, LIMITED, HEFEI

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Construction Method and System of Coplanar Waveguide Resonator Layout

Effective date of registration: 20231027

Granted publication date: 20220524

Pledgee: Anhui pilot Free Trade Zone Hefei area sub branch of Huishang Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Benyuan Quantum Computing Technology (Hefei) Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980062975