2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Low Loss Transmission Line Using Resonance Interconnection
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26289114
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
安永 守利 筑波大学, システム情報系, 教授 (80272178)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 信号品質 / Signal Integrity / プリント基板 / 遺伝的アルゴリズム / 共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
決定論的な手法で共鳴配線を設計し，損失による信号品質劣化を改善する手法について検討を行った．その結果，共鳴配線（スタブ配線）の特性インピーダンスZと長さL,さらに共鳴配線の終端抵抗Rの3つの変数について，伝送線の反射理論を適用することにより，信号品質を改善できる決定論的な設計手法を提案することができた．具体的には，共鳴配線によって発生する反射波形を受信端の歪んだ波形に重ね合わせることにより，歪み成分を低減する．
提案手法を，ビットレート8Gbps，配線長75cmの伝送系（ハイエンドサーバのバックプレーンPCBを想定）に適用し，Z=120Ω，L=13.1cm, R=34.5Ωの共鳴配線を設計した．これをシミュレーションにより，評価したところ，共鳴配線が無い配線（従来配線）に比べて，アイパターンの開口高さ(電圧)が1.7倍，開口幅(時間)が1.4倍改善できることを示せた．さらに，実測基板を試作（スケールアップ比は12）し評価したところ，共鳴配線が無い配線では，損失による信号劣化が激しく，アイ開口は完全に閉じてしまい開口径を観測することができなかった．これに対し，本設計による共鳴配線を付加したところ，アイ開口（開口高さ121mV，開口幅0.988ns）を得ることができた．これにより，本提案手法による共鳴配線（スタブ配線）が損失による劣化波形を飛躍的に改善できることを示した．なお，シミュレーションと実測により測定波形に差が出たが，これは，試作基板の配線（銅製）の表面粗さの影響により，損失がさらに大きくなったことが考えられる．
また，共鳴配線の無い配線とこれを付加した配線について，その透過特性（SパラメータS21)をシミュレーションと実測で評価したところ，共鳴配線により，平坦な透過特性を得ることができ，これがアイ開口の改善に寄与していることがわかった．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
