Лінія затримки, неискажающая імпульс

 

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використано для передачі імпульсного сигналу в лініях затримки друкованих плат без спотворення його форми.

При проектуванні високошвидкісний цифровий електроніки потрібна синхронізація тактируемих сигналів в точках прийому. Необхідно, щоб всі траси, підведені до точок прийому, забезпечували однакові затримки сигналів. Для цього часто використовують меандрові лінії затримки. Однак імпульсний сигнал в меандрі з високою щільністю провідників, до якої прагнуть для зменшення займаної площі, приходить в точку прийому спотворених за наведень, ініційованих від фронту і спаду сигналу на кінцях провідників меандру. Наслідком є зменшення затримки в лінії. Таким чином, меандрові лінії затримки або не забезпечують задану затримку з-за спотворень, які займають велику площу на друкованій платі.

Відома меандрова лінія затримки з одного витка [Газізов Т. Р. Спотворення імпульсного сигналу в простих меандрових лініях / Т. Р. Газізов, A. M. Заболоцький // Інфокомунікаційні технології. - 2006. - Те.4, №3. - С. 34-38], що забезпечує проходження імпульсу по провіднику без спотворення його форми.

Недоліком цього у�ними.

Найбільш близьким до заявляється пристрою є меандрова лінія на основі пов'язаної микрополосковой лінії [Фуско Ст. СВЧ ланцюга. Аналіз та автоматизоване проектування: Пров. з англ. - М: Радіо і зв'язок, 1990. - 288 с.: іл. ISBN 5-256-00663-0], що складається з одного опорного провідника, двох паралельних йому і один одному сигнальних провідників, з'єднаних між собою на одному кінці, та діелектричної середовища.

Недоліком пристрою-прототипу є наявність спотворень форми імпульсу, що проходить по провіднику, з-за сильних взаємних зв'язків між полувіткамі.

Заявлювана лінія затримки, що складається з одного опорного провідника, двох паралельних йому і один одному сигнальних провідників, з'єднаних між собою на одному кінці, та діелектричної середовища, відрізняється тим, що погонні затримки парної і непарної мод лінії рівні, а добуток їх суми на довжину лінії більше або дорівнює сумі тривалостей фронту, плоскої вершини і спаду імпульсу.

Перевагою заявляється лінії затримки, на відміну від пристрою-прототипу, є забезпечення проходження імпульсного сигналу без спотворень її форми.

Технічний результат, на досягнення якого спрямована пропонована лінія затримки, - обеоднородности діелектричного заповнення, в якому розміщені провідники пристрою: геометричні параметри провідників і діелектриків, а також відносна діелектрична проникність діелектриків, вибираються таким чином, що погонні затримки парної і непарної мод лінії рівні. (В однорідному діелектричному заповненні погонні затримки парної і непарної мод лінії завжди рівні. Але в заявляв пристрої така рівність досягається саме за рахунок неоднорідності діелектричного заповнення при відповідному виборі параметрів.) Коли погонні затримки парної і непарної мод лінії рівні, а вибором довжини лінії досягається значення затримки на лінії, більша або дорівнює сумі тривалостей фронту, плоскої вершини і спаду імпульсу, то форма імпульсного сигналу не спотворюється. Перед імпульсом сигналу з'являється імпульс у вигляді трапеції позитивної полярності, а після - негативною. З'явилися імпульси - це, в термінології пов'язаних ліній, наводка на ближньому кінці пасивної лінії, амплітуда якого пропорційна чверті суми ємнісної та індуктивного зв'язків. Але ця наводка не спотворює форму імпульсу.

На фіг.1 наведена еквівалентна схема заявляється лінії затримки та її сполуки. Лінія складається з двох пводников лінії з'єднаний з джерелом імпульсних сигналів, представленим на схемі ідеальним джерелом е. д. с. 1 і внутрішнім опором 2 (RР). Інший провідник лінії з'єднаний з прийомним пристроєм, представленим на схемі опором 3 (RН).

Реалізованість меандрової лінії на практиці представлена на фіг.2 на двох прикладах поперечного перерізу: коли провідник меандру зверху покритий одним діелектричним шаром (a) і двома діелектричними шарами (б). На графіках фіг.2 показані форми сигналів на початку і в кінці меандрової лінії для еквівалентної схеми фіг.1. З графіків видно, що форма імпульсу в кінці лінії не спотворюється, але з'являються імпульси у вигляді трапеції (перед імпульсом сигналу позитивної полярності, а після - негативною).

Параметри поперечних перерізів фіг.2 і довжини меандрових ліній передачі вибрані таким чином, щоб виконувались умови

де τeі τo- погонні затримки парної і непарної мод, a tr, tdі tf- тривалості фронту, плоскої вершини і спаду імпульсу відповідно.

Погонні затримки парної і непарної мод для симетричної, щодо опорного провідника, структури зв'язаних ліній пере Томськ: Изд-во. ун-та, 1990. - 164 с.]

де C11і C12- відповідні коефіцієнти матриці погонних ємностей, a L11і L12- індуктивностей.

Параметри лінії затримки на фіг.2a: ширина і товщина провідників відповідно 120 мкм і 30 мкм, відстань між провідниками 120 мкм, відстань від краю структури до провідника 360 мкм, товщина діелектричної підкладки 100 мкм, товщина покриває діелектричного шару 50 мкм; відносна діелектрична проникність: підкладки - 4,49; покриваючого шару - 4,9.

Матриці погонних ємностей і індуктивностей відповідно для фіг.2a:

Використовуючи (3) і (4), отримуємо τe=6,043 нс/м, τпро=6,046 нс/м. Таким чином, умова (1) виконується з хорошою точністю. При довжині лінії l=25,5 мм, добуток суми погонних затримок парної і непарної мод сигналу на довжину лінії становить 302,2 пс. Сума тривалостей фронту, плоскої вершини і спаду імпульсного сигналу становить 300 пс. Таким чином виконується умова (2).

Параметри лінії затримки на фіг.2б: ширина і товщина провідників відповідно 300 мкм і 30 мкм, відстань між провідниками 300 мкм, відстань від кѻектрического шару 100 мкм, товщина другого покриває діелектричного шару 50 мкм, відносна діелектрична проникність: підкладки - 4,49; першого покриваючого шару - 4,9; другого - 7.

Матриці погонних ємностей і індуктивностей відповідно для фіг.2б:

Аналогічно для конфігурації фіг.2б τe=6,041 нс/м, τo=6,040 нс/м, тобто умова (1) виконується з хорошою точністю. Довжина лінії становить 42,5 мкм, а твір (τеo)·l становить 513,5 нс. Так як сума тривалостей фронту, плоскої вершини і спаду імпульсного сигналу - 500 нс, то виконується умова (2).

Лінія затримки, не спотворює імпульс, що складається з одного опорного провідника, двох паралельних йому і один одному сигнальних провідників, з'єднаних між собою на одному кінці, та діелектричного середовища, що відрізняється тим, що погонні затримки парної і непарної мод лінії рівні, а добуток їх суми на довжину лінії більше або дорівнює сумі тривалостей фронту, плоскої вершини і спаду імпульсу.



 

Схожі патенти:

Керований пристрій затримки

Винахід відноситься до радіотехніки, а саме до керованих пристроїв затримки сигналів, і може бути використано в системах радіоелектронного подавлення для формування керованої затримки високочастотних сигналів. Технічним результатом є підвищення точності керування затримкою. Пристрій містить дві лінії керованої затримки, суматор, віднімає лічильник імпульсів, генератор імпульсів еталонної частоти, пороговий елемент, елемент пам'яті, обмежувач. 1 іл.
Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до пристроїв тимчасової затримки імпульсних і періодичних сигналів

Дискретна лінія затримки імпульсних сигналів

Винахід відноситься до імпульсної цифрової техніки і може бути використаний в обчислювальних пристроях, автоматики, вимірювальних пристроях, радіолокації, пристрої зв'язку і т.д

Лінія затримки

Винахід відноситься до імпульсної техніки

Активна п'єзоелектрична лінія затримки

Винахід відноситься до радіоелектроніці і може бути використано в якості діапазонних ліній затримки чи фазових коректорів в пристроях зв'язку

Спосіб затримки імпульсних радіосигналів

Винахід відноситься до галузі радіотехніки, а саме до способів обробки сигналів, заснованих на взаємодії РЧ-поля з речовиною

Керована лінія затримки імпульсних радіосигналів

Винахід відноситься до радіотехніки, а саме до пристроїв обробки імпульсних сигналів, заснованих на взаємодії РЧ-поля з речовиною

Лінія затримки

Винахід відноситься до імпульсної техніки і може бути використане для затримки імпульсних сигналів в обчислювальній техніці
Винахід відноситься до галузі радіотехніки, точніше воно присвячене одному з комплектуючих елементів радіотехнічних пристроїв - елемента затримки, здійснює тимчасову затримку електричного сигналу
Up!