Via struktúrák analízise és optimalizációja nagysebességű digitális átviteli csatornákon

A digitális áramköreink megjelenésük óta folyamatosan fejlődnek, a helyigényük csökken, a rajtuk realizálható maximális átviteli sebesség tekintetében pedig már ipari felhasználásra elérhetőek az akár 400 GBit/s-ra képes optikai transceiver modulok. Az új technológiai és felhasználói igények növekedése miatt, hogy ezek hatékony kiszolgálása biztosított legyen, a mögöttes infrastruktúrák fejlesztése elengedhetetlen.

A nagysebességű digitális áramköri tervezés egy csatorna optimalizációs probléma, melynél a tervezett csatornánknak alkalmazandó protokollokban specifikált szigorú átviteli jellemzőknek meg kell felelni. Ezt nehezíti, hogy jellemzően egyszerre több ilyen linknek, kis helyen kell együtt működnie, emiatt az átviteli utak közötti csatolás további problémákat okozhat.

Ilyen csatorna tervezése szélessávú, DC-től jellemzően néhány tíz GHz-ig bezáró analízist követel meg, és ezen tartományon belül kell teljesíteni a specifikációt. A valóságos anyagok viselkedése frekvenciafüggő, nemlinearitásokkal rendelkezhetnek. A megtervezett áramkör jellemzői a gyártási toleranciák miatt könnyen specifikáción kívülre kerülhetnek.

A gyakorlatban az ilyen jelutakon EMC és strukturális szempontok miatt legalább két via átmenet található. Ezek megtervezése és optimalizációja térszimulációs eljárásokkal történik, melyek időigényesek, illetve az összefüggések a jelintegritási paraméterek között nem triviálisak. A dolgozat célja, hogy ezen via-struktúrák nagysebességű viselkedését analizálja, a tervezéshez ésszerű kiindulási alapot biztosítson, és hatékony optimalizációs eljárásokat fogalmazzon meg, figyelembe véve az áramkör rétegfelépítését, gyárthatósági kritériumokat és toleranciákat, illetve egyéb hatásokat.

szerző

• 
  Bányász László
  Villamosmérnöki szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Nagy Lajos
  Egyetemi docens, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

helyezés