基片集成同軸線及其在高速互連中的應用.pdf

1、信息化社會要求通信技術向高速、寬帶、大容量的方向發(fā)展。為了適應這些要求，高速互連傳輸線的研究也就越來越受到關注。隨著低頻段微波頻譜資源的日趨擁擠，現(xiàn)代通信系統(tǒng)正在朝著高頻微波頻段尤其是毫米波頻段發(fā)展。在這些頻段上對傳輸線的要求是色散低、損耗小、易于集成和加工方便。在這種背景下，微帶線作為最常用的平面?zhèn)鬏斁€的缺點就逐漸暴露出來。基片集成同軸線(Substrate Integrated Coaxial Line，SICL)技術是一種將傳統(tǒng)意

2、義上的同軸線平面化的技術。SICL與傳統(tǒng)同軸線一樣是一種屏蔽的、非色散的TEM導波結構。它表現(xiàn)出與傳統(tǒng)同軸線相同的特性，即帶寬寬、損耗小、Q值高、尺寸小，所以非常適合高速寬帶互連應用。
　　本文首先分析了傳統(tǒng)同軸線以及SICL的基本工作原理，接著在三維電磁仿真軟件HFSS中設計、仿真、優(yōu)化了微帶-SICL的轉接器，并通過實驗驗證其性能。在此基礎上設計了簡單的直通型SICL傳輸線，通過仿真和實驗測試獲得了優(yōu)異的性能：1)在1GHz-

3、15GHz頻帶內，單個SICL-微帶轉接器的實際插入損耗小于0.5dB。2)通過觀察眼圖，直通型SICL傳輸線可以正常傳輸3.35Gbit/s的高速數字信號。
　　然后，根據SICL傳輸線在實際應用中可能遇到的兩種不連續(xù)性結構：拐彎和寬度跳變，設計、仿真、優(yōu)化了多種SICL傳輸線。通過比較性能，給出最優(yōu)化的方案，并進行了實驗驗證。根據實驗驗證結果：1)在同樣尺寸的拐彎型SICL傳輸線中，圓弧拐彎比其他類型的拐彎插入損耗小0.2 d

4、B，為最好的SICL內導體拐彎方案。2)在直通型SICL傳輸線中加入寬度跳變，跳變處兩側不同寬度的SICL特征阻抗相同。經過優(yōu)化寬度跳變處的結構，這樣的SICL傳輸線與未改變寬度的SICL傳輸線性能差異很小。3)當寬度跳變位置正好在SICL傳輸線拐彎處時，插入損耗較未改變寬度的SICL傳輸線高0.178dB左右，性能惡化較為嚴重。結合2)中結論，在應用SICL傳輸線時，寬度跳變的位置盡量放在直通的區(qū)間，不要放在拐彎處。
　　最后對