JP2015082803A - Signal transmission line and transmission line design method - Google Patents

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聖児 小松
Seiji Komatsu
聖児 小松
幸司 澁谷
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幸司 澁谷
慶洋 明星
Yoshihiro Akeboshi
慶洋 明星
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal transmission line and a transmission line design method that can restrain increase in transmission loss of a signal even if a transmission line in a backplane gets long.SOLUTION: A cross section size of a transmission line 2 inside a dielectric material 3 used in communication between two daughter cards 7 of a plurality of daughter cards 7 is determined on the basis of distance x between the two daughter cards 7. This can restrain increase in transmission loss of a signal even if the transmission line 2 in a backplane 1 gets long.

Description

この発明は、バックプレーンにおける伝送線路の高速化を実現する信号伝送線路及び伝送線路設計方法に関するものである。   The present invention relates to a signal transmission line and a transmission line design method for realizing high-speed transmission lines in a backplane.

近年、デジタル伝送の高速化が著しく、バックプレーン伝送においても、高速伝送の実現が要求されている。
2つの基板間をケーブルで接続するよりも、バックプレーンで基板間を接続する方が、省スペース化、軽量化及び高信頼化を図ることができる。
In recent years, the speed of digital transmission has been remarkably increased, and the realization of high-speed transmission is also required in backplane transmission.
Space saving, weight reduction, and high reliability can be achieved by connecting the substrates with a backplane rather than connecting the two substrates with a cable.

以下の特許文献1には、バックプレーンにおける伝送線路の高速化を実現する信号伝送線路が開示されており、この信号伝送線路では、テーパー状の配線と、配線幅が広くて、特性インピーダンスが低い配線とが組み合わされている。   Patent Document 1 below discloses a signal transmission line that realizes a high-speed transmission line in a backplane. In this signal transmission line, a tapered wiring, a wide wiring width, and a low characteristic impedance are disclosed. Combined with wiring.

特開2006−245291号公報(段落番号[0016]、図3)JP 2006-245291 A (paragraph number [0016], FIG. 3)

従来の信号伝送線路は以上のように構成されているので、バックプレーンにおける伝送線路の高速化を実現することができるが、バックプレーンにおける伝送線路が数十センチメートルを超えるような長い配線となる場合、信号の伝送損失が増大してしまう課題があった。   Since the conventional signal transmission line is configured as described above, it is possible to increase the speed of the transmission line in the backplane, but the transmission line in the backplane is a long wiring exceeding tens of centimeters. In this case, there is a problem that the transmission loss of the signal increases.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、バックプレーンにおける伝送線路が長くなっても、信号の伝送損失の増大を抑えることができる信号伝送線路及び伝送線路設計方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a signal transmission line and a transmission line design method capable of suppressing an increase in signal transmission loss even when the transmission line in the backplane becomes long. For the purpose.

この発明に係る信号伝送線路は、ストリップ線路である伝送線路が誘電体内に配線されているバックプレーンと、そのバックプレーンの誘電体内に配線されている伝送線路と電気的に接続されている線路を有する複数のドータカードとを備え、複数のドータカードが、そのバックプレーンの誘電体内に配線されている伝送線路を通じて、他のドータカードと信号を通信する機能を有しており、複数のドータカードのうち、2つのドータカード間の通信に用いられる誘電体内の伝送線路の断面寸法が、2つのドータカード間の距離に基づいて決定されているようにしたものである。   A signal transmission line according to the present invention includes a backplane in which a transmission line that is a strip line is wired in a dielectric, and a line that is electrically connected to the transmission line that is wired in the dielectric of the backplane. A plurality of daughter cards, and the plurality of daughter cards have a function of communicating signals with other daughter cards through a transmission line wired in the dielectric of the backplane. Among them, the cross-sectional dimension of the transmission line in the dielectric used for communication between two daughter cards is determined based on the distance between the two daughter cards.

この発明によれば、複数のドータカードのうち、2つのドータカード間の通信に用いられる誘電体内の伝送線路の断面寸法が、2つのドータカード間の距離に基づいて決定されているように構成したので、バックプレーンにおける伝送線路が長くなっても、信号の伝送損失の増大を抑えることができる効果がある。   According to the present invention, the cross-sectional dimension of the transmission line in the dielectric used for communication between two daughter cards among the plurality of daughter cards is determined based on the distance between the two daughter cards. Therefore, even if the transmission line in the backplane becomes longer, an increase in signal transmission loss can be suppressed.

この発明の実施の形態1による信号伝送線路を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a signal transmission line according to Embodiment 1 of the present invention. 図1のA−A’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. この発明の実施の形態1による信号伝送線路が適用される通信装置の一部を示す構成図である。It is a block diagram which shows a part of communication apparatus to which the signal transmission line by Embodiment 1 of this invention is applied. バックプレーン1における伝送線路2の線路幅wと通過特性の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the line width w of the transmission line 2 in the backplane 1, and a passage characteristic. 伝送線路2の異なる線路長に対して、通過特性が最大となる伝送線路の特性インピーダンスが異なることを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows that the characteristic impedance of the transmission line from which transmission characteristics become the maximum differs with respect to the different line length of the transmission line. この発明の実施の形態1による伝送線路設計方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transmission line design method by Embodiment 1 of this invention. 2つのドータカード間の距離(線路長)に対応する線路幅を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the track | line width corresponding to the distance (track length) between two daughter cards.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による信号伝送線路を示す斜視図であり、図2は図1のA−A’断面図である。
図1及び図2において、バックプレーン1はストリップ線路である伝送線路2が誘電体3内に配線されている回路基板であり、誘電体3は上下からグランド導体4,5によって挟まれている。
ストリップ線路である伝送線路2の線路幅はwで、線路厚はtであり、誘電体3の電体厚はbである。
図2では、説明の簡単化のため、1本の伝送線路2だけを記述しているが、複数本の伝送線路2が配線されている。
例えば、ドータカード7aが、ドータカード7b〜7dのそれぞれと信号の通信を行う場合、少なくとも、ドータカード7aとドータカード7bを結ぶ伝送線路2、ドータカード7aとドータカード7cを結ぶ伝送線路2、ドータカード7aとドータカード7dを結ぶ伝送線路2が配線されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a perspective view showing a signal transmission line according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
1 and 2, a backplane 1 is a circuit board in which a transmission line 2 as a strip line is wired in a dielectric 3, and the dielectric 3 is sandwiched between ground conductors 4 and 5 from above and below.
The transmission line 2 which is a strip line has a line width w, a line thickness t, and the dielectric 3 has an electric body thickness b.
In FIG. 2, only one transmission line 2 is described for simplicity of explanation, but a plurality of transmission lines 2 are wired.
For example, when the daughter card 7a performs signal communication with each of the daughter cards 7b to 7d, at least the transmission line 2 connecting the daughter card 7a and the daughter card 7b, the transmission line 2 connecting the daughter card 7a and the daughter card 7c, A transmission line 2 connecting the daughter card 7a and the daughter card 7d is wired.

コネクタ6a〜6dはドータカード7a〜7dをバックプレーン1に接続する接続部品である。
ドータカード7a〜7dはコネクタ6a〜6dを介して、バックプレーン1における伝送線路2と電気的に接続されている線路を有している。
また、ドータカード7a〜7dはバックプレーン1における伝送線路2を通じて、他のドータカードと信号を通信する機能を有している。
The connectors 6a to 6d are connecting parts for connecting the daughter cards 7a to 7d to the backplane 1.
The daughter cards 7a to 7d have lines that are electrically connected to the transmission line 2 in the backplane 1 via connectors 6a to 6d.
The daughter cards 7a to 7d have a function of communicating signals with other daughter cards through the transmission line 2 in the backplane 1.

図3はこの発明の実施の形態1による信号伝送線路が適用される通信装置の一部を示す構成図である。
図3では、1つのバックプレーン1に対して、2つのドータカード7が接続されている例を示している。
送信回路11は通信対象の信号を送信する回路である。12は送信回路11の出力インピーダンスであり、送信端線路13と接続されている。
受信回路14は送信回路11から送信された信号を受信する回路であり、15は終端抵抗、16は受信端線路である。
なお、送信回路11、出力インピーダンス12及び送信端線路13は、図1における1つのドータカード7(例えば、ドータカード7a)上に構成されており、また、受信回路14、終端抵抗15及び受信端線路16も、図1における1つのドータカード7(例えば、ドータカード7b)上に構成されている。
伝送線路17は図1のバックプレーン1における伝送線路2に相当する。
コネクタ18は図1のバックプレーン1におけるコネクタ6に相当する。
FIG. 3 is a block diagram showing a part of a communication apparatus to which the signal transmission line according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
FIG. 3 shows an example in which two daughter cards 7 are connected to one backplane 1.
The transmission circuit 11 is a circuit that transmits a signal to be communicated. Reference numeral 12 denotes an output impedance of the transmission circuit 11, which is connected to the transmission end line 13.
The receiving circuit 14 is a circuit that receives a signal transmitted from the transmitting circuit 11, 15 is a terminating resistor, and 16 is a receiving end line.
The transmission circuit 11, the output impedance 12, and the transmission end line 13 are configured on one daughter card 7 (for example, the daughter card 7a) in FIG. 1, and the reception circuit 14, the termination resistor 15, and the reception end. The track 16 is also configured on one daughter card 7 (for example, daughter card 7b) in FIG.
The transmission line 17 corresponds to the transmission line 2 in the backplane 1 of FIG.
The connector 18 corresponds to the connector 6 in the backplane 1 of FIG.

次に動作について説明する。
バックプレーン1における伝送線路2は誘電体3内に配線され、誘電体3は上下からグランド導体4,5によって挟まれている。
例えば、ドータカード7aとドータカード7bが信号を送受信する場合、コネクタ6a,6bによって、ドータカード7a,7b内の線路(図3の例では、送信端線路13や受信端線路16が相当する)が、ドータカード7aとドータカード7bを結ぶバックプレーン1内の伝送線路2と電気的に接続されている状態で、その伝送線路2を通じて、信号を送受信する。
同様に、例えば、ドータカード7aとドータカード7dが信号を送受信する場合、コネクタ6a,6dによって、ドータカード7a,7d内の線路が、ドータカード7aとドータカード7dを結ぶバックプレーン1内の伝送線路2と電気的に接続されている状態で、その伝送線路2を通じて、信号を送受信する。
Next, the operation will be described.
The transmission line 2 in the backplane 1 is wired in a dielectric 3, and the dielectric 3 is sandwiched between ground conductors 4 and 5 from above and below.
For example, when the daughter card 7a and the daughter card 7b transmit and receive signals, the lines in the daughter cards 7a and 7b are connected by the connectors 6a and 6b (in the example of FIG. 3, the transmission end line 13 and the reception end line 16 correspond). However, in the state electrically connected with the transmission line 2 in the back plane 1 which connects the daughter card 7a and the daughter card 7b, a signal is transmitted / received through the transmission line 2.
Similarly, for example, when the daughter card 7a and the daughter card 7d transmit and receive signals, the connectors 6a and 6d cause the lines in the daughter cards 7a and 7d to be transmitted in the backplane 1 connecting the daughter card 7a and the daughter card 7d. Signals are transmitted and received through the transmission line 2 while being electrically connected to the line 2.

ここで、バックプレーン1における伝送線路2の設計方法について説明する。
図2の例では、ストリップ線路である伝送線路2の線路幅をw、伝送線路2の線路厚をt、誘電体3の電体厚をbとしているが、この実施の形態1では、伝送線路2の線路厚t及び誘電体3の電体厚bを一定値として、一般的に変更容易な設計値である配線幅wの値を検討するものとする。
Here, a design method of the transmission line 2 in the backplane 1 will be described.
In the example of FIG. 2, the line width of the transmission line 2 which is a strip line is w, the line thickness of the transmission line 2 is t, and the electric body thickness of the dielectric 3 is b. The value of the wiring width w, which is a design value that is generally easy to change, is considered with the line thickness t of 2 and the electrical thickness b of the dielectric 3 as constant values.

例えば、ドータカード7aが信号をドータカード7dに送信する場合、ドータカード7a,7dでの特性インピーダンスがZで、バックプレーン1における伝送線路2の特性インピーダンスZである場合、特性インピーダンス不整合(Z≠Z)による多重反射が発生するので、その多重反射と伝送損失を包括的に考慮し、伝送特性が最も良くなる特性インピーダンスZから配線幅wを決定する必要がある。 For example, when the daughter card 7a transmits a signal to the daughter card 7d, when the characteristic impedance of the daughter cards 7a and 7d is Z 0 and the characteristic impedance Z of the transmission line 2 in the backplane 1, the characteristic impedance mismatch ( Since multiple reflection due to Z 0 ≠ Z) occurs, it is necessary to comprehensively consider the multiple reflection and transmission loss, and to determine the wiring width w from the characteristic impedance Z that provides the best transmission characteristics.

2つのドータカード7間の距離が長い程、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路長が長くなり、抵抗値が増大する。伝送線路2の抵抗値が増大すると、伝送線路2における信号の伝送損失が増大する。
このため、2つのドータカード7間の距離が長い程、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路幅wを広くして、伝送線路2の抵抗値を小さくし、伝送線路2における信号の伝送損失を低減する。
ただし、伝送線路2の線路幅wを広くし過ぎると、ドータカード7での特性インピーダンスZと、バックプレーン1における伝送線路2の特性インピーダンスZとの不整合(Z≠Z)による多重反射が発生する。
The longer the distance between the two daughter cards 7, the longer the line length of the transmission line 2 used for communication between the two daughter cards 7, and the resistance value increases. When the resistance value of the transmission line 2 increases, the signal transmission loss in the transmission line 2 increases.
Therefore, the longer the distance between the two daughter cards 7, the wider the line width w of the transmission line 2 used for communication between the two daughter cards 7, and the resistance value of the transmission line 2 is reduced. 2 to reduce signal transmission loss.
However, if the line width w of the transmission line 2 is too large, multiple reflection due to mismatch (Z 0 ≠ Z) between the characteristic impedance Z 0 of the daughter card 7 and the characteristic impedance Z of the transmission line 2 in the backplane 1. Will occur.

ここで、図4はバックプレーン1における伝送線路2の線路幅wと通過特性の関係を示す説明図である。
また、図5は伝送線路2の異なる線路長に対して、通過特性が最大となる伝送線路の特性インピーダンスが異なることを示す説明図である。
図4から分かるように、伝送線路2の線路幅wを広げると、伝送線路2の抵抗値が小さくなって、通過特性が向上するが、伝送線路2の線路幅wを広くし過ぎると、特性インピーダンスの不整合(Z≠Z)による多重反射が発生して、通過特性が劣化している。
Here, FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the line width w of the transmission line 2 and the pass characteristics in the backplane 1.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing that the characteristic impedance of the transmission line having the maximum passing characteristic differs with respect to the different line lengths of the transmission line 2.
As can be seen from FIG. 4, when the line width w of the transmission line 2 is increased, the resistance value of the transmission line 2 is reduced and the passing characteristics are improved. However, if the line width w of the transmission line 2 is increased too much, Multiple reflections due to impedance mismatch (Z 0 ≠ Z) occur, and pass characteristics are degraded.

図6はこの発明の実施の形態1による伝送線路設計方法を示すフローチャートである。
図7は2つのドータカード7間の距離x(線路長)に対応する線路幅wを示す説明図である。
以下、図6を参照しながら、伝送線路の設計方法を説明する。
最初に、2つのドータカード7間の距離x(線路長)に対応する線路幅wを算出する(図6のステップST1)。
図7に示すように、2つのドータカード7間の距離x(線路長)が長い程、広い線路幅wが算出される。
FIG. 6 is a flowchart showing a transmission line design method according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a line width w corresponding to a distance x (line length) between two daughter cards 7.
The transmission line design method will be described below with reference to FIG.
First, the line width w corresponding to the distance x (line length) between the two daughter cards 7 is calculated (step ST1 in FIG. 6).
As shown in FIG. 7, the longer the distance x (line length) between the two daughter cards 7, the wider the line width w is calculated.

ここで、下記の式(1)は、2つのドータカード7間の距離x(線路長)と線路幅wの対応関係を示している。

Figure 2015082803
式(1)において、S21は通過特性、T(w)は図3の送信端線路13から伝送線路17への透過係数、T(w)は図3の伝送線路17から受信端線路16への透過係数である。
また、α(w)は図3の伝送線路17の導体損失、αは図3の伝送線路17の誘電損失、xは図3の伝送線路17の線路長である。
この実施の形態1では、式(1)において、所望の線路長x対して、通過特性S21が最も大きくなる線路幅wを決定する。
ただし、式(1)は、あくまでも簡易式であり、線路幅wの算出精度を高める必要がある場合には、シミュレータを使用する。 Here, the following formula (1) shows the correspondence between the distance x (line length) between the two daughter cards 7 and the line width w.
Figure 2015082803
In Expression (1), S 21 is a pass characteristic, T 1 (w) is a transmission coefficient from the transmission end line 13 to the transmission line 17 in FIG. 3, and T 2 (w) is a transmission end line from the transmission line 17 in FIG. 16 is the transmission coefficient.
Α c (w) is the conductor loss of the transmission line 17 in FIG. 3, α d is the dielectric loss of the transmission line 17 in FIG. 3, and x is the line length of the transmission line 17 in FIG.
In the first embodiment, in formula (1), for the desired line length x, passing characteristic S 21 to determine the most larger line width w.
However, Expression (1) is a simple expression to the last, and a simulator is used when it is necessary to increase the calculation accuracy of the line width w.

次に、2つのドータカード7間の距離xに対応する線路幅wと、通過特性S21が最大になる線路幅wpass・max(図4において、通過特性S21が最大になる線路幅)を比較し(ステップST2)、距離xに対応する線路幅wが、通過特性S21が最大になる線路幅wpass・maxより短ければ(w<wpass・max)、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路幅を、2つのドータカード7間の距離xに対応する線路幅w(式(1)で算出された線路幅w)に決定する(ステップST3)。
一方、距離xに対応する線路幅wが、通過特性S21が最大になる線路幅wpass・maxより長ければ(w≧wpass・max)、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路幅を、通過特性S21が最大になる線路幅wpass・maxに決定する(ステップST4)。
Next, the line width w corresponding to the distance x between the two daughter card 7, passing characteristic S 21 is maximized line width w pass · max (in FIG. 4, line width pass characteristic S 21 is maximized) comparing (step ST2), the line width w corresponding to the distance x is shorter than the line width w pass · max which pass characteristic S 21 is maximized (w <w pass · max), between two daughter card 7 The line width of the transmission line 2 used for the communication is determined as the line width w corresponding to the distance x between the two daughter cards 7 (the line width w calculated by the expression (1)) (step ST3).
On the other hand, the line width w corresponding to the distance x, passing characteristic S 21 is longer than the line width w pass · max which maximizes (w ≧ w pass · max) , used for communication between the two daughter card 7 transmits the line width of the line 2, passing characteristic S 21 to determine the line width w pass · max which maximizes (step ST4).

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、複数のドータカード7のうち、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の断面寸法が、2つのドータカード7間の距離xに基づいて決定されているように構成したので、バックプレーン1における伝送線路2が長くなっても、信号の伝送損失の増大を抑えることができる効果を奏する。   As apparent from the above, according to the first embodiment, the cross-sectional dimension of the transmission line 2 used for communication between the two daughter cards 7 among the plurality of daughter cards 7 is between the two daughter cards 7. Since it is configured so as to be determined based on the distance x, even if the transmission line 2 in the backplane 1 becomes longer, there is an effect that an increase in signal transmission loss can be suppressed.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、伝送線路2の線路厚t及び誘電体3の電体厚bを一定値として、伝送線路2の配線幅wを決定するものを示したが、伝送線路2の配線幅w及び誘電体3の電体厚bを一定値として、伝送線路2の線路厚tを決定するようにしてもよく、上記実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
この場合、2つのドータカード7間の距離xが長い程、伝送線路2の配線幅wを決定する場合と同様に、2つのドータカード間の通信に用いられる伝送線路2の線路厚tを厚くする。
しかし、伝送線路2の線路厚tを厚くし過ぎると、伝送線路2の線路幅wを広くし過ぎた場合と同様の理由で、ドータカード7での特性インピーダンスZと、バックプレーン1における伝送線路2の特性インピーダンスZとの不整合(Z≠Z)による多重反射が発生する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the line width w of the transmission line 2 is determined with the line thickness t of the transmission line 2 and the electric body thickness b of the dielectric 3 as constant values. The line thickness t of the transmission line 2 may be determined by setting w and the electric body thickness b of the dielectric 3 to constant values, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
In this case, as the distance x between the two daughter cards 7 is longer, the line thickness t of the transmission line 2 used for communication between the two daughter cards is increased as in the case where the wiring width w of the transmission line 2 is determined. To do.
However, if the line thickness t of the transmission line 2 is made too thick, the characteristic impedance Z 0 in the daughter card 7 and the transmission in the back plane 1 are the same as when the line width w of the transmission line 2 is made too wide. Multiple reflections due to mismatch (Z 0 ≠ Z) with the characteristic impedance Z of the line 2 occur.

そこで、この実施の形態2では、最初に、2つのドータカード7間の距離xに対応する線路厚tを算出する。
ここで、下記の式(2)は、2つのドータカード7間の距離x(線路長)と線路厚tの対応関係を示している。

Figure 2015082803
式(2)において、S21は通過特性、T(t)は図3の送信端線路13から伝送線路17への透過係数、T(t)は図3の伝送線路17から受信端線路16からへの透過係数である。
また、α(t)は図3の伝送線路17の導体損失、αは図3の伝送線路17の誘電損失、xは図1の伝送線路17の線路長である。
この実施の形態2では、式(2)において、所望の線路長x対して、通過特性S21が最も大きくなる線路厚tを決定する。
ただし、式(2)は、あくまでも簡易式であり、線路厚tの算出精度を高める必要がある場合には、シミュレータを使用する。 Therefore, in the second embodiment, first, the line thickness t corresponding to the distance x between the two daughter cards 7 is calculated.
Here, the following equation (2) shows the correspondence between the distance x (line length) between the two daughter cards 7 and the line thickness t.
Figure 2015082803
In Expression (2), S 21 is a pass characteristic, T 1 (t) is a transmission coefficient from the transmission end line 13 to the transmission line 17 in FIG. 3, and T 2 (t) is a transmission end line from the transmission line 17 in FIG. The transmission coefficient from 16 to.
Α c (t) is the conductor loss of the transmission line 17 in FIG. 3, α d is the dielectric loss of the transmission line 17 in FIG. 3, and x is the line length of the transmission line 17 in FIG.
In the second embodiment, in formula (2), for the desired line length x, passing characteristic S 21 to determine the most larger line thickness t.
However, Expression (2) is a simple expression to the last, and a simulator is used when it is necessary to increase the calculation accuracy of the line thickness t.

次に、2つのドータカード7間の距離xに対応する線路厚tと、通過特性S21が最大になる線路厚tpass・maxを比較し、距離xに対応する線路厚tが、通過特性S21が最大になる線路厚tpass・maxより薄ければ(t<tpass・max)、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路厚を、2つのドータカード7間の距離xに対応する線路厚t(式(2)で算出された線路厚)に決定する。
一方、距離xに対応する線路厚tが、通過特性S21が最大になる線路厚tpass・maxより厚ければ(t≧tpass・max)、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路厚を、通過特性S21が最大になる線路厚tpass・maxに決定する。
Next, the line thickness t corresponding to the distance x between the two daughter card 7, compares the line thickness t pass · max which pass characteristic S 21 is maximized, the distance corresponding to the x line thickness t is, pass characteristics if thinner than the line thickness t pass · max where S 21 is maximized (t <t pass · max) , the line thickness of the transmission line 2 for use in communication between the two daughter card 7, between two daughter card 7 The line thickness t corresponding to the distance x (the line thickness calculated by the equation (2)) is determined.
On the other hand, line thickness t corresponding to the distance x is used for communication between it thicker than the line thickness t pass · max which pass characteristic S 21 is maximized (t ≧ t pass · max) , 2 single daughter card 7 the line thickness of the transmission line 2, passing characteristic S 21 to determine the line thickness t pass · max of maximum.

実施の形態3.
上記実施の形態1,2では、バックプレーン1に配線されている伝送線路2がストリップ線路(誘電体3内に配線されている線路)であるものを示したが、バックプレーン1に配線されている伝送線路2がマイクロストリップ線路(誘電体3上に配線されている線路)であってもよい。
この場合も、複数のドータカード7のうち、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の断面寸法が、2つのドータカード7間の距離に基づいて決定されるが、上記実施の形態1,2と異なり、2つのドータカード7間の距離が長い程、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路幅wの値が小さな値に決定される。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the transmission line 2 wired to the backplane 1 is a strip line (a line wired in the dielectric 3). However, the transmission line 2 wired to the backplane 1 is wired to the backplane 1. The transmission line 2 may be a microstrip line (a line wired on the dielectric 3).
Also in this case, among the plurality of daughter cards 7, the cross-sectional dimension of the transmission line 2 used for communication between the two daughter cards 7 is determined based on the distance between the two daughter cards 7. Unlike the first and second embodiments, the longer the distance between the two daughter cards 7, the smaller the value of the line width w of the transmission line 2 used for communication between the two daughter cards 7.

2つのドータカード7間の距離が長い程、2つのドータカード7間の通信に用いられる伝送線路2の線路幅wを狭くする理由は、伝送線路2がマイクロストリップ線路である場合、伝送線路2の上面が空気層になるため、ストリップ線路のように誘電損失が一定でなくなり、配線幅wを広げると、導体損失の低減よって誘電損失の割合が大きくなるためである。
なお、伝送線路2がマイクロストリップ線路である場合でも、ストリップ線路である場合と同様に、線路幅wの最適値が存在する。
The reason why the line width w of the transmission line 2 used for communication between the two daughter cards 7 is reduced as the distance between the two daughter cards 7 increases is that when the transmission line 2 is a microstrip line, the transmission line 2 This is because the dielectric loss is not constant as in the case of a strip line, and when the wiring width w is widened, the ratio of the dielectric loss increases due to the reduction of the conductor loss.
Even when the transmission line 2 is a microstrip line, the optimum value of the line width w exists as in the case of the stripline.

上記実施の形態1〜3では、伝送線路2がストリップ線路又はマイクロストリップ線路であるものを示したが、伝送線路2は、シングルエンドの信号線であってもよいし、差動の信号線であってもよい。   In the first to third embodiments, the transmission line 2 is a strip line or a microstrip line. However, the transmission line 2 may be a single-ended signal line or a differential signal line. There may be.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

1 バックプレーン、2 伝送線路(ストリップ線路)、3 誘電体、4,5 グランド導体、6a〜6d コネクタ、7a〜7d ドータカード、11 送信回路、12 送信回路の出力インピーダンス、13 送信端線路、14 受信回路、15 終端抵抗、16 受信端線路、17 伝送線路、18 コネクタ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Backplane, 2 Transmission line (strip line), 3 Dielectric, 4,5 Ground conductor, 6a-6d connector, 7a-7d Daughter card, 11 Transmission circuit, 12 Output impedance of transmission circuit, 13 Transmission end line, 14 Receiving circuit, 15 termination resistor, 16 receiving end line, 17 transmission line, 18 connector.

Claims (9)

ストリップ線路である伝送線路が誘電体内に配線されているバックプレーンと、
前記バックプレーンの誘電体内に配線されている伝送線路と電気的に接続されている線路を有する複数のドータカードとを備え、
前記複数のドータカードは、前記バックプレーンの誘電体内に配線されている伝送線路を通じて、他のドータカードと信号を通信する機能を有しており、
前記複数のドータカードのうち、2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体内の伝送線路の断面寸法が、前記2つのドータカード間の距離に基づいて決定されていることを特徴とする信号伝送線路。
A backplane in which a transmission line, which is a strip line, is wired in a dielectric;
A plurality of daughter cards having transmission lines wired in the dielectric of the backplane and lines electrically connected;
The plurality of daughter cards have a function of communicating signals with other daughter cards through a transmission line wired in the dielectric of the backplane,
A signal in which a cross-sectional dimension of a transmission line in the dielectric used for communication between two daughter cards among the plurality of daughter cards is determined based on a distance between the two daughter cards. Transmission line.
前記2つのドータカード間の距離が長い程、前記2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体内の伝送線路の線路幅が広い値に決定されることを特徴とする請求項1記載の信号伝送線路。   2. The signal according to claim 1, wherein the longer the distance between the two daughter cards, the wider the line width of the transmission line in the dielectric used for communication between the two daughter cards. Transmission line. 前記2つのドータカード間の距離に対応する線路幅が、通過特性が最大になる線路幅より短い場合、前記2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体内の伝送線路の線路幅が前記2つのドータカード間の距離に対応する線路幅に決定され、
前記2つのドータカード間の距離に対応する線路幅が、通過特性が最大になる線路幅より長い場合、前記2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体内の伝送線路の線路幅が、通過特性が最大になる線路幅に決定されることを特徴とする請求項1記載の信号伝送線路。
When the line width corresponding to the distance between the two daughter cards is shorter than the line width that maximizes the pass characteristic, the line width of the transmission line in the dielectric used for communication between the two daughter cards is 2 The line width corresponding to the distance between the two daughter cards is determined,
When the line width corresponding to the distance between the two daughter cards is longer than the line width at which the passing characteristic is maximized, the line width of the transmission line in the dielectric used for communication between the two daughter cards is The signal transmission line according to claim 1, wherein the line width is determined to have a maximum characteristic.
前記2つのドータカード間の距離が長い程、前記2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体内の伝送線路の線路厚が厚い値に決定されることを特徴とする請求項1記載の信号伝送線路。   2. The signal according to claim 1, wherein the longer the distance between the two daughter cards, the thicker the line thickness of the transmission line in the dielectric used for communication between the two daughter cards. Transmission line. 前記2つのドータカード間の距離に対応する線路厚が、通過特性が最大になる線路厚より薄い場合、前記2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体内の伝送線路の線路厚が前記2つのドータカード間の距離に対応する線路厚に決定され、
前記2つのドータカード間の距離に対応する線路厚が、通過特性が最大になる線路厚より厚い場合、前記2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体内の伝送線路の線路厚が、通過特性が最大になる線路厚に決定されることを特徴とする請求項1記載の信号伝送線路。
When the line thickness corresponding to the distance between the two daughter cards is thinner than the line thickness that maximizes the pass characteristic, the line thickness of the transmission line in the dielectric used for communication between the two daughter cards is 2 The line thickness corresponding to the distance between the two daughter cards is determined,
When the line thickness corresponding to the distance between the two daughter cards is thicker than the line thickness that maximizes the pass characteristic, the line thickness of the transmission line in the dielectric used for communication between the two daughter cards is The signal transmission line according to claim 1, wherein the line thickness is determined to have a maximum characteristic.
マイクロストリップ線路である伝送線路が誘電体上に配線されているバックプレーンと、
前記バックプレーンの誘電体上に配線されている伝送線路と電気的に接続されている線路を有する複数のドータカードとを備え、
前記複数のドータカードは、前記伝送線路を通じて、他のドータカードと信号を通信する機能を有しており、
前記複数のドータカードのうち、2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体上の伝送線路の断面寸法が、前記2つのドータカード間の距離に基づいて決定されていることを特徴とする信号伝送線路。
A backplane in which a transmission line that is a microstrip line is wired on a dielectric;
A plurality of daughter cards having transmission lines wired on the dielectric of the backplane and lines electrically connected;
The plurality of daughter cards have a function of communicating signals with other daughter cards through the transmission line,
Of the plurality of daughter cards, a cross-sectional dimension of a transmission line on the dielectric used for communication between two daughter cards is determined based on a distance between the two daughter cards. Signal transmission line.
前記2つのドータカード間の距離が長い程、前記2つのドータカード間の通信に用いられる前記誘電体上の伝送線路の線路幅が狭い値に決定されることを特徴とする請求項6記載の信号伝送線路。   The line width of the transmission line on the dielectric used for communication between the two daughter cards is determined to be narrower as the distance between the two daughter cards is longer. Signal transmission line. 前記2つのドータカード間の通信に用いられるバックプレーンの伝送線路は、シングルエンドの信号線又は差動の信号線であることを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載の信号伝送線路。   The backplane transmission line used for communication between the two daughter cards is a single-ended signal line or a differential signal line. The signal transmission line described. バックプレーンの誘電体内又は誘電体上に配線される伝送線路のうち、2つのドータカード間の通信に用いられる伝送線路については、断面寸法が前記2つのドータカード間の距離に基づいて決定される伝送線路設計方法。   Of the transmission lines wired in or on the dielectric of the backplane, the cross-sectional dimensions of the transmission lines used for communication between the two daughter cards are determined based on the distance between the two daughter cards. Transmission line design method.
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