專利名稱：一種高速背板的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子通訊領域，涉及通訊領域的大面積、高可靠性、高速背板設計。


圖1所示為帶有空置導線頭的布線拓撲示意圖。
這段一定長度的空置導線頭會造成阻抗不匹配，產(chǎn)生信號發(fā)射，引起嚴重的信號完整性問題，從而引起信號傳輸錯誤，造成嚴重的質(zhì)量事故。解決此類問題的方法一般是通過專用的端接板，在不插電路板時插端接板，在端接板上設計一些匹配電阻，從而解決阻抗不匹配問題，這種方法的缺點是需要另外設計端接板，增加了成本和操作復雜性，在某些特殊應用場合下，不允許插端接板時就不適用。
一種高速背板，包括槽位1、槽位2、槽位3和匹配電路，該匹配電路由無源三端電路構成，所述無源三端電路的三端分別通過導線和接插件與槽位1、槽位2、槽位3相連接。
所述無源三端電路是星型無源三端電路，每個電阻的阻值是網(wǎng)絡導線阻抗的三分之一。
采用本實用新型所述高速背板，在各槽位之間通過無源星形電路進行匹配，與現(xiàn)有技術中采用端接板技術進行匹配相比，提高了信號質(zhì)量，降低了系統(tǒng)復雜度，并且節(jié)省了成本。
圖2為一種采用星形電路匹配的高速背板示意圖。
由圖2可見，高速信號從槽位1經(jīng)槽位2傳輸至槽位3，由于系統(tǒng)的配置不同，電路可能會是以下情況中的一種槽位1、2、3均有電路板在位；槽位1、2、3有任兩個電路板在位；槽位1、2、3中的任一電路板均可以作為信號的驅(qū)動源、其他2塊電路板作為信號接收端。所述裝置目的是在所有這些情況下，高速電路的信號質(zhì)量都能夠得到保證。
為便于分析問題，我們提取圖2中電路的拓撲結構如圖3所示。
圖3為電路拓撲結構示意圖。
由圖3可見，三塊子電路板通過接插件連接在背板上，每塊電路板上的器件引腳都可以作為接收端和發(fā)送端，信號從器件引腳的驅(qū)動段經(jīng)過一段印制板上的導線連接至背板接插件，通過背板接插件傳輸?shù)奖嘲迳希诒嘲迳戏殖蓛蓚€分支，每個分支又經(jīng)過接插件連接到另外兩個電路板，經(jīng)過電路板上的一段導線到達電路板上的接收端。當一塊電路板由于配置原因不在位時，信號的接收端就變?yōu)橐粋€，而在布線拓撲上就會有一段空置導線。以圖3為例，假設電路板1作為驅(qū)動源，電路板3沒有在位，信號經(jīng)過導線1傳輸至背板接插件，在背板上先經(jīng)過導線2，然后分成兩個分支，一路經(jīng)導線3、接插件、導線5傳輸至電路板2的接收端，另外一路的導線4和接插件就成了空置導線。而這段空置導線就會引起信號完整性問題。
為了闡述清楚，讓我們分析一下信號的傳輸過程。在解決問題前，讓我們仔細研究一下圖2的網(wǎng)絡，為簡化起見，將圖3的網(wǎng)絡簡化為圖4的拓撲結構。
圖4為的簡化拓撲結構示意圖。
分析圖4的信號傳輸過程，當信號從源端D傳送出去時，由于分布電感、電容和電阻的存在，導線上各點的電信號并不能馬上建立，電波以一定的速度在導線上傳播開來，從而形成行波。到信號傳送到O點時，分成兩個方向傳播，一路沿Z2傳送至接插件P處，由于此處的阻抗不匹配，信號將沿原路反射回來，另一路沿Z1傳送到接收端處，P點反射回來的信號波和R點處的信號波疊加便得到R點處的接收波形?？磥斫鉀QZ2支路的反射波問題是解決問題的關鍵?，F(xiàn)在的問題是如何找到一種匹配方式使得圖4中的網(wǎng)絡在所有的組合情況下(D發(fā)送，R接收；R發(fā)送，D接收；P發(fā)送，D接收；D發(fā)送，P接收)阻抗都是匹配的。
本實用新型所述采用星形電路匹配的方法如下所述在電路理論中，具有三個引出端且內(nèi)部無任何電源(獨立源和受控源)的電路稱為無源三端電路。
圖5為無源三端網(wǎng)絡圖，其中圖5(a)稱為星形連接，圖5(b)為三角形連接。
由電路理論可知，上述的星形連接和三角形連接的等效公式為 當r1＝r2＝r3＝r時，則有R1=R2=R3=13r.]]>受此啟發(fā)，在圖4中O點加一星形匹配，每個阻值取為R=13r,]]>為圖3網(wǎng)絡導線阻抗的三分之一；當每個阻值取為R＝18歐姆時，匹配效果較好。匹配后的網(wǎng)絡拓撲如圖6所示。
圖6匹配后的網(wǎng)絡拓撲結構圖。
由圖6可見，該星形匹配電路能夠很好消除阻抗不匹配問題，由于星形電路是對稱結構，不管電路的任意哪一端作為驅(qū)動端或者接收端，此電路都可以達到阻抗匹配的效果。在我們設計的高速背板電路中，采用此匹配電路，在信號頻率50MHz以上時，從實際測量波形來看，信號質(zhì)量良好。
權利要求1 一種高速背板，包括三個槽位即槽位1、槽位2、槽位3，其特征是還包括匹配電路，該匹配電路由無源三端電路構成，所述無源三端電路的三端分別通過導線和接插件與每個槽位相連接。
2 如權利要求1所述的高速背板，其特征是所述無源三端電路是星型無源三端電路。
3 如權利要求2所述的高速背板，其特征是所述星型無源三端電路中，每個電阻的阻值是網(wǎng)絡導線阻抗的三分之一。
4 如權利要求3所述的高速背板，其特征是所述星型無源三端電路中，每個電阻的阻值取為R＝18歐姆。
專利摘要本實用新型公開了一種高速背板，屬于電子通訊領域。所述高速背板包括三個槽位(槽位1、槽位2、槽位)和匹配電路，該匹配電路由星型無源三端電路構成，所述星型無源三端電路的三端分別通過導線和接插件與每個槽位相連接，克服了現(xiàn)有高速背板電路設計中帶有空置導線頭走線拓撲的信號完整性中存在的問題，可用于電子通訊設備之中。
文檔編號H05K1/11GK2583879SQ0226132
公開日2003年10月29日 申請日期2002年11月2日 優(yōu)先權日2002年11月2日
發(fā)明者馬壯, 鮑銀濤, 唐軍 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司