SE524315C2 - Transmissionsledning - Google Patents

Description

25 30 524 31? inkommande respektive utgående ledningspar, där differentialförstärkare är parallellkopplade i en tät och kontinuerlig följd i nära anslutning till det inkommande paret och det utgående paret och är kopplade som förstärkande element utmed transmissionsledningens längd i relativt stora sträckor.

För vissa typer av användningar lämpar det sig att använda en lednings- och förstärkargrupp eller komplex. Detta gäller fiämst vid icke återkopplade tillämpningar såom t.ex som fördröjningselement i signalbehandlingssanimariliang. Vid andra typer av användingsområden, såsom t.ex vid slingoscillatorer, kan man behöva fler än en av dessa lednings- och förstärkargrupper för att motverka uppkomsten av metastabila tillstånd. Dessutom måste man ta hänsyn till kopplingseffekter som kan uppträda om man av utryrnmesskäl vill utforma transmissionsledningen och dess komplex som en veckad struktur.

I sammanhanget kan påpekas att transmissionsledningar med komplementära ledningar och differentialförstärkare i sig är förut kända genom svenska patentansökan 9901450-_8.

Genom att införa komplementära ledningar och differentialförstärkare vid en transmissionsledning med distribuerade förstärkare enligt artikeln ovan erhålls en transmissionsledning där den kapacitiva kopplingen minskats samtidigt som ledningsresistansens inverkan minskats resulterande i lägre ledningsförluster och därmed lägre terrniskt resistivt brus.

Enligt ett fördelaktigt utförande av uppfinningen är transmissionsledningen utformad att bilda en slingoscillatorkoppling. Utförandet kärmetecknas av att transmissionsledningen är kopplad i slinga där den ena komplementära ledningen bildar en första slinga och den andra komplementära slingan bildar en andra slinga, vilken slingkoppling sammantaget bildar en slingoscillatorkoppling.

Slingoscillatorkopplingen uppvisar de fördelar vad gäller låga förluster som redan berörts ovan. 10 15 20 25 30 : | v n u; 524 23515 Enligt ett annat fördelaktigt utförande är transmissionsledningen utformad som ett tidsfördröj ande organ. Uppfinningen kännetecknas därvid av att transmissionsledningen är utformad som ett tidsíördröj ande organ genom utnyttjande av den tidsiördröjning som samverkan mellan i transmissionsledningen ingående komponenter inför.

Enligt ännu ett fördelaktigt utförande kännetecknas uppfinningen av att differentialíörstärkare är parallellkopplade i en tät och kontinuerlig följd i nära anslutning till det inkommande paret och det utgående paret och är kopplade som förstärkande element utmed transmissionslednings längd i sträckor minst motsvarande c:a 1% av den kortaste transmitterade våglängden.

Lämpligen är ledningen syrnrnetriskt utformad med avseende på ingående elektriska fält.

Transmissionsledningen är med fördel baserad på halvledarsubstrat såsom kisel.

Uppfinningen kommer nedan att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar där: Figur 1 visar ett exempel på en förut känd transmissionsledning.

Figur 2 visar ett armat exempel på en förut känd transmissionsledning.

Figur 3 visar ett exempel på en transmissionsledning enligt uppfinningen.

Figur 4 visar ett konkret utförande av en grupp eller ett block ingående i transmissionsledningen enligt figur 3. 1 förtydligande syfte påpekas här att transmissionsledningen i samtliga figurer visas som induktiva , resistiva och kapacitiva element, men att den i verkligheten endast utgörs av ledare. Dessa element visas endast för att beskriva ledarnas egenskaper. 10 15 20 25 30 524 315 4 Den i figur 1 visade transmissionsledningen i form av en slingoscillator är i princip känd genom artikeln omnämnd i beskrivningsinledningen. I figuren visas sex parallellkopplade förstärkare 1.1-1.6. Mellan var och en av Förstärkarna finns en respektive transmissionsledning 2.1-2.6 illustrerade med resistiva element 3.1 .1-3.1 .k, 3.2.1-3.2.k,. . .3.6.1-3.6.k, 6.1 .1-6.1.k, 6.2.l-6.2.k,. . .6.6.1-6.6.k kapacitiva element 4.1.l-4.1.k, 4.2.1-4.2.k,...4.6.1-4.6.k, 7.1.1-7.1.k, 7.2.1-7.2.k,. . .7.6.1-7.6.k och induktiva element 5.1.1-5.l.k, 5.2'.1-5.2.k,...5.6.1-5.6.k, 8.1.1-8.1.k, 8.2.1- 8.2.k,. . .8.6.1-8.6.k. k utgörs av ett positivt heltal.

Figur 2 visar en känd transmissionsledning med komplementära ledningar och differentialförstärkare enligt ovannämnda svenska patentansökan. Figuren visar en slingoscillator med tre differentialförstärkare 1 1.1-11.3 i serie. Mellan differentialfcirstärkarna är transmissionsledningar 12.1-12.3 inkopplade illustrerade med resistiva element l3.1.1-l3.l,m, l3.2.1-13.2.m, l3.3.1-13.3.m, 16.1.1-l6.1,m, 16.2.l-16.2.m, 16.3.1-16.3.m , kapacitiva element 14.1.1-14.l .m, 14.2.l-14.2.m, 14.3.1-14.3.m och induktiva element 15.1.1-15.1.m, l5.2.1-l5.2.m, 15.3.1-15.3.m, 18.1 .1-1 8.1 .m, 18.2.1-18.2.m, 18.3.1-1 8.3.m. m utgörs av ett positivt heltal.

Exempel på en transmissionsledning enligt uppfinningen visas i figur 3.

Transmissionsledningen innefattar komplementära ledningar och differentialförstärkare anordnade enligt följande beskrivning.

Transmissionsledningen är utformad som en slingkoppling och innefattar här tre grupper 20, 30 ,40 som kan vara identiskt uppbyggda. Det finns dock inget krav på identisk uppbyggnad. Varje grupp innefattar företrädesvis ett stort antal differentialförstärkare 21.1-21 .n, 31.1-3l.n, 41.1-41 .n. På in- och utgångssidan av differentialförstärkarna illustreras ledningssektioner 22, 22°, 23, 23', 32, 32°, 33, 33', 42, 42',43, 43”. För ledningssektionerna 22, 22', 23, 23' finns resistiva komponenter 22.l-22.n, 23.1-23.n, 22'.1-22'.n, 23'.1-23'.n, kapacitiva komponenter 24.1-24.n, 25.1-25.n och induktiva komponenter 26.1-26.n, 27.1-27.n, 26'.1-26'.n, 27”.l-27'.n.

Elementen är dubblerade och en komplementär transmissionsledning är uppbyggd där den ena komplementära ledningens komponenter betecknats utan primtecken och den andra komplementära ledningens komponenter med primtecken, varvid den ena 10 15 20 524 š15 « n o c oo o n komplementära transmissionsledningen är kopplad till differentialiörstärkarnas första ingångar i gruppen, medan den andra komplementära ledningen är kopplad till differentialfórstärkarnas andra ingångar i gruppen. n betecknar ett godtyckligt positivt heltal och kan stå för ett relativt stort antal av till exempel storleksordningen ett hundratal. Grupperna 30 och 40 är uppbyggda på motsvarande sätt som beskrivits ovan för gruppen 20.

Genom att bryta upp transmissionsledningen visad i figur 3 mellan två grupper, till exempel mellan gruppen 20 och 40 kan ledningen utnyttjas som tidsíördröj ande organ med i detta exempel ingången på grupp 20 som ingång på det tidsiördröjande organet och utgången på gruppen 40 som utgång på det tidstördröj ande organet.

I figur 4 visas en grupp, exempelvis gruppen 40 enligt figur 3, utförd på en integrerad krets i kisel. Komponenter som har motsvarighet i figur 3 har givits samma hänvisningsbeteckningar i figur 4. Differentialiörstärkama 41.1-41.4 är såsom framgår av figuren 4 parallellkopplade i en tät och kontinuerlig följd och är var och en uppdelad i två symmetriska delar som givits samma hänvisningsbeteckning.

Uppfinningen är inte begränsad till de i ovanstående såsom exempel visade utíöringsfonnerna utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (6)

10 15 20 25 30 5246315 Patentkrav

1. Transmissionsledning baserad på halvledarteknologi med förluster i form av resistiva, kapacitiva och/eller induktiva komponenter och innefattande ett flertal parallellkopplade distribuerade förlustkompenserande förstärkare, kännetecknad av att transmissionsledningen utgörs av två komplementära ledningspar, inkommande respektive utgående ledningspar, där differentialförstärkare är parallellkopplade i en tät och kontinuerlig följd i nära anslutning till det inkommande paret och det utgående paret och är kopplade som förstärkande element utmed transmissionslednings längd i relativt stora sträckor.

2. Transmissionsledning enligt patentkravet 1, kännetecknad av att transmissionsledningen är kopplad i slinga där den ena komplementära ledningen bildar en första slinga och den andra komplementära slingan bildar en andra slinga, vilken slingkoppling sammantaget bildar en slingoscillatorkoppling.

3. Tranmissionsledning enligt patentkravet 1, kännetecknad av att transmissionsledningen är utformad som ett tidsfördröj ande organ genom utnyttjande av den tidsfördröjning som samverkan mellan i transmissionsledningen ingående komponenter inför.

4. Transmissionsledning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att transmissionsledningen är baserad på halvledarsubstrat, såsom kiselsubstrat.

5. Transmissionsledning enligt något av föregående patentkrav, känneteckn ad av att differentialförstärkare är parallellkopplade i en tät och kontinuerlig följd i nära anslutning till det inkommande paret och det utgående paret och är kopplade som förstärkande element utmed transmissionslednings längd i sträckor minst motsvarande c:a 1% av den kortaste transmitterade våglängden.

6. Transmissionsledning enligt något av föregående patentkrav 1-5, kännetecknad av att ledningen är symrnetriskt utfonnad med avseende på ingående elektriska fält.