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用于数字传输系统的紧凑电磁耦合器技术方案

技术编号:3523274 阅读:144 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种装置,包括:    第一传输结构,包括具有一几何形状的部分;和    第二传输结构,具有所述几何形状,并且位置贴近所述第一传输结构的具有所述几何形状的所述部分以与所述第一传输结构的所述部分形成电磁耦合器,所述电磁耦合器的几何形状使得能够放置在标准卡连接器的覆盖区域内。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的一个或多个实施例一般地涉及电磁耦合设备领域。更具体地,本专利技术的一个或多个实施例涉及用于数字传输系统的紧凑电磁耦合器
技术介绍
计算机系统内的设备之间的通信一般使用一个或多个互连设备的总线来执行。这些总线可以是耦合两个设备的专用总线或者是被许多单元或设备(例如,总线代理)多路复用的非专用总线。而且,计算机系统内的总线可以专门传送特定路径的信息。例如,由加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔公司开发的X86微处理器体系结构包括具有分别用于传送数据、地址和控制信号的地址、数据和控制总线的三个总线系统。大量的研究和系统体系结构设计致力于增加计算机系统内的数据吞吐量。许多年来,连接数字系统的流行的方法是多引出线(multi-drop)总线。在多引出线总线中,几个模块,通常是多个PC板,通过配线短截线(wiring stub)中的收发机连接到总线。在时间上任意给定的点,一个模块被授权传输,而其他模块监听。从理论的观点看,因为多引出线总线构造允许任何模块与其他任何模块通信,所以该构造是便利的。不幸的是,由于短截线严重限制了总线可以工作的带宽,所以多引出线总线目前很少在高性能数字系统中使用。换句话说,在工作在高频时钟率的高性能系统内,沿着总线的信号由于各短截线连接的存在而持续劣化。结果,当工作在高频率时,传输线反射和随之而来的符号间干扰经常发生。因此,为了避免多引出线总线中固有的限制,高性能数字系统一般利用任一个对于设备的点对点连接。结果,可以附接到高性能数字系统的系统卡的数目急剧下降并且通常限于只有一个卡的附接,例如存储器卡。本领域技术人员一般将附接卡(attachment card)称为子卡(daughter card)。换句话说,当前的系统不能提供连接以将可用的子卡插入到日益高速的母板内存总线而不损害系统性能。结果,在传统的系统内提供子卡要求对于每个附接的子卡的点对点连接,所述子卡包括例如存储器卡、I/O卡、视频卡等等。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面,提供了一种装置,包括第一传输结构,包括具有几何形状的部分;和第二传输结构,具有所述几何形状,并且位置贴近所述第一传输结构的具有所述几何形状的所述部分以与所述第一传输结构的所述部分形成电磁耦合器,所述电磁耦合器的几何形状使得能够放置在标准卡连接器的覆盖区域内。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种装置,包括电路板;在所述电路板上的第一导电迹线,所述导电迹线包括具有几何形状的部分;和第二导电迹线,具有所述几何形状并且位于所述电路板上贴近所述第一导电迹线的所述部分,用以与所述第一导电迹线的所述部分形成电磁耦合器,所述电磁耦合器的几何形状使得能够放置在标准卡连接器的覆盖区域内。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种系统,包括第一传输结构,包括具有几何形状的部分;第二传输结构,具有所述几何形状,并且位置贴近所述第一传输结构的所述部分以与所述第一传输结构形成电磁耦合器,所述电磁耦合器的几何形状使得能够放置在标准卡连接器的覆盖区域内;卡连接器,被耦合到所述第二传输结构的至少一个焊盘以接收重建的信号;和存储器卡,被耦合到所述卡连接器。附图说明在附图中,本专利技术的各种实施例通过示例而非限制的方式来图示,其中图1A是图示了本领域公知的传统微带的结构图。图1B是图示了本领域公知的传统带状线的结构图。图2A和图2B描述图示了根据本专利技术的一个实施例的弯曲线耦合器的结构图。图3A和图3B是图示了根据本专利技术的另一个实施例的差分信号弯曲线耦合器的结构图。图4根据本专利技术的另一个实施例描述了平行差分信号弯曲线耦合器构成的一个实施例。图5是图示了根据本专利技术的一个实施例的形成差分弯曲线耦合器的简图。图6是图示了根据本专利技术的一个实施例的制造相邻弯曲线耦合器的简图。图7是图示了根据本专利技术的另一个实施例端接的多引出线内的弯曲线耦合器的结构图。图8是图示了根据本专利技术的一个实施例包括弯曲线耦合器的计算机系统。具体实施例方式用于数字传输系统的紧凑电磁耦合器将被描述。在一个实施例中,紧凑电磁耦合器包括第一传输结构,该结构包括具有几何形状的部分。具有该几何形状的第二传输结构的位置与具有该几何形状的第一传输线结构贴近,以与第一传输线结构形成电磁耦合器以使沿着第一传输结构传输的信号能够被重建。在下面的描述中,为了提供更透彻的理解,给出了诸如逻辑实现、信号和总线的大小和名称、系统元件的类型和相互关系以及逻辑划分/集成选择的许多特定细节。但是,本领域的技术人员应该意识到,不需要这些特定的细节也可以实现本专利技术。在其他情况下,为了不使本专利技术模糊,控制结构和门电平电路未详细示出。本领域的普通技术人员,根据所包括的说明,将能够实现合适的逻辑电路,而不需要过多的实验。电磁耦合设备使能量能够通过相互作用的电场和磁场在系统的元件之间传送。这些相互作用使用耦合系数来量化。电容耦合系数(KC)是单位长度耦合电容(CM)与两个耦合线的单位长度电容的几何平均(CL)的比值。类似的,电感耦合系数(KL)是单位长度互感(LM)与两个耦合线的单位长度电感的几何平均(LL)的比值。如本领域技术人员所知的,任何平行耦合的传输线对会产生反向的行波,本领域的技术人员经常将其称为串扰(crosstalk)。换句话说,串扰是可以干扰或不干扰另一个信号的来自一个信号的信息传送。表1 图1是图示了本领域公知的直线边缘耦合微带100的结构图。该结构100的耦合脉冲的宽度由耦合器的长度与线长度(A-B)110的传播速度的比值的两倍给出。耦合微带线宽度(W)是1英寸的千分之五(5密耳),线间隔离(S)为5密耳,线厚度(T)为2.1密耳、线长度(A-B)为196密耳,介电常数为4.3的电介质130厚度为4密耳。基于这些参数,假定输入激励是周期为2.90秒,上升时间为0.1纳秒的1伏的脉冲,则微带100产生如表1提供的脉冲输出数据。表2 通过比较,如果图1A的传输结构在非对称带状线系统150(图1B)中实现,其中,带状线电介质厚度182为4.3密耳,电介质厚度172为36密耳加上4.3密耳(=40.3密耳),所有其他尺度与前面的传输结构相同,则可获得如表2中提供的性能结果。如这里所描述的,在计算机系统点之间传送数据的各种构造被称为传输结构,这里所描述的包括微带、带状线、镜像线、细线(thin line)、反转微带(inverted microstrip)、槽线、陷波反转微带线(trap inverted microstrip)、共面波导(CPW)、共面带(CPS)、带状线等等。如表1所示,图1A的微带100提供了有益的耦合系数(KC)。不幸的是,输出脉冲宽度被其物理长度和微带传输结构100中所获得的低效介电常数大大限制。与此对比,等价的带状线传输结构提供了如表2所示的更大的耦合系数、更大的脉冲宽度和更好的方向性。不幸的是,传统的带状线传输结构要求使用内部金属,这与四层印刷电路板层叠不兼容。因此,本专利技术的一个实施例提供了在信号传输方案中使用的电磁耦合器,以在多个设备之间以数字数据的形式传送能量,同时最小化由耦合能量传送产生的传输线反射和随之而来的符号间干扰。根据例如参照图2A和2B所描述的一个实施例,本专利技术的一个实施例描述了弯曲线耦合器,使得沿着本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:约翰·R·贝纳姆约翰·L·克里奇洛亮·陶
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:

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