Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor

Data transmission through PCB interconnects falls within the microwave frequency range for circuits used in high speed computing applications. In consequence, for carrying out the analysis that allows for the corresponding design, these interconnections are treated as transmission lines that can be...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: María Teresa Serrano
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión aceptada para publicación
Fecha de publicación:2019
País:México
Institución:Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Repositorio:Repositorio Institucional del INAOE
Idioma:español
OAI Identifier:oai:inaoe.repositorioinstitucional.mx:1009/1830
Acceso en línea:http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/1830
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:info:eu-repo/classification/Inspec/Characteristic impedance
info:eu-repo/classification/Inspec/PCB
info:eu-repo/classification/Inspec/Transmission lines
info:eu-repo/classification/cti/1
info:eu-repo/classification/cti/22
info:eu-repo/classification/cti/2203
id MX_ddbd3bcd355ac0c417858a930ea9acf5
oai_identifier_str oai:inaoe.repositorioinstitucional.mx:1009/1830
network_acronym_str MX
network_name_str México
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
title Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
spellingShingle Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
María Teresa Serrano
info:eu-repo/classification/Inspec/Characteristic impedance
info:eu-repo/classification/Inspec/PCB
info:eu-repo/classification/Inspec/Transmission lines
info:eu-repo/classification/cti/1
info:eu-repo/classification/cti/22
info:eu-repo/classification/cti/2203
info:eu-repo/classification/cti/2203
title_short Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
title_full Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
title_fullStr Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
title_full_unstemmed Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
title_sort Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor
dc.creator.none.fl_str_mv María Teresa Serrano
author María Teresa Serrano
author_facet María Teresa Serrano
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Reydezel Torres Torres
dc.subject.none.fl_str_mv info:eu-repo/classification/Inspec/Characteristic impedance
info:eu-repo/classification/Inspec/PCB
info:eu-repo/classification/Inspec/Transmission lines
info:eu-repo/classification/cti/1
info:eu-repo/classification/cti/22
info:eu-repo/classification/cti/2203
info:eu-repo/classification/cti/2203
topic info:eu-repo/classification/Inspec/Characteristic impedance
info:eu-repo/classification/Inspec/PCB
info:eu-repo/classification/Inspec/Transmission lines
info:eu-repo/classification/cti/1
info:eu-repo/classification/cti/22
info:eu-repo/classification/cti/2203
info:eu-repo/classification/cti/2203
description Data transmission through PCB interconnects falls within the microwave frequency range for circuits used in high speed computing applications. In consequence, for carrying out the analysis that allows for the corresponding design, these interconnections are treated as transmission lines that can be characterized from their fundamental parameters (i.e., the propagation constant and characteristic impedance). With this purpose, several research group have developed experimentally-based methods for obtaining these parameters. Nonetheless, for the case of the characteristic impedance, the problem has not been solved due to the difficult determination introduced by the effect of the electrical transitions required for measuring the required test structures. In this work, a proposal for experimentally obtaining the characteristic impedance is presented, whose knowledge is crucial for avoiding signal reflections and unmatched transitions within the system; besides, once the characteristic impedance is known, the appropriate characterization of the interconnects can be performed. Even though there exist different methods for calculating the characteristic impedance either from measured S-parameters or from propagation constant data, the main motivation of this work consists of including in the data processing previously neglected effects, such as the losses introduced by the conductor materials. This is achieved by including a term associated to the conductor losses that has not been previously considered. This method is physically based and is verified in different prototypes in which the line length and width, the position of the lines within the PCB, as well as the fiber weave pattern and the resin content of the dielectric laminate. Finally, good model–experiment correlation is achieved, where the maximum observed error is 1.5%.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-08
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
format masterThesis
status_str acceptedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/1830
url http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/1830
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv citation:Serrano Serrano, M. T., (2019), Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositorio Institucional del INAOE
instname:Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
instacron:INAOE
instname_str Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
instacron_str INAOE
institution INAOE
reponame_str Repositorio Institucional del INAOE
collection Repositorio Institucional del INAOE
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1858177305487081472
spelling Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductorMaría Teresa Serranoinfo:eu-repo/classification/Inspec/Characteristic impedanceinfo:eu-repo/classification/Inspec/PCBinfo:eu-repo/classification/Inspec/Transmission linesinfo:eu-repo/classification/cti/1info:eu-repo/classification/cti/22info:eu-repo/classification/cti/2203info:eu-repo/classification/cti/2203Data transmission through PCB interconnects falls within the microwave frequency range for circuits used in high speed computing applications. In consequence, for carrying out the analysis that allows for the corresponding design, these interconnections are treated as transmission lines that can be characterized from their fundamental parameters (i.e., the propagation constant and characteristic impedance). With this purpose, several research group have developed experimentally-based methods for obtaining these parameters. Nonetheless, for the case of the characteristic impedance, the problem has not been solved due to the difficult determination introduced by the effect of the electrical transitions required for measuring the required test structures. In this work, a proposal for experimentally obtaining the characteristic impedance is presented, whose knowledge is crucial for avoiding signal reflections and unmatched transitions within the system; besides, once the characteristic impedance is known, the appropriate characterization of the interconnects can be performed. Even though there exist different methods for calculating the characteristic impedance either from measured S-parameters or from propagation constant data, the main motivation of this work consists of including in the data processing previously neglected effects, such as the losses introduced by the conductor materials. This is achieved by including a term associated to the conductor losses that has not been previously considered. This method is physically based and is verified in different prototypes in which the line length and width, the position of the lines within the PCB, as well as the fiber weave pattern and the resin content of the dielectric laminate. Finally, good model–experiment correlation is achieved, where the maximum observed error is 1.5%.En circuitos electrónicos con aplicaciones de cómputo de alta velocidad, la transmisión de datos a través las interconexiones presentes en placas de circuito impreso o PCB, se encuentran dentro del rango de frecuencias de las microondas. Como consecuencia, para llevar a cabo el análisis que permita su diseño, dichas interconexiones se tratan como líneas de transmisión que se pueden caracterizar a partir de sus parámetros fundamentales (i.e., la constante de propagación y la impedancia característica). Con este propósito, se han desarrollado por distintos grupos de investigación métodos experimentales para su obtención. Sin embargo, para el caso de la impedancia característica, el problema no ha sido resuelto debido a su difícil determinación por el considerable efecto de las transiciones eléctricas requeridas para la medición de las estructuras de prueba necesarias. En este trabajo se presenta una propuesta para obtener de manera experimental la impedancia característica, la cual es crucial conocer para evitar reflexiones y desacoplamientos en el sistema; además de que a partir de ésta, se puede realizar una caracterización adecuada de las interconexiones. A pesar de que existen distintos métodos para calcular la impedancia característica a partir directamente los parámetros S medidos o bien, a partir de la constante de propagación, la principal motivación de este trabajo consiste en incluir en este proceso efectos previamente despreciados, como el de las pérdidas introducidas por el material conductor. Esto se logra añadiendo el término de las pérdidas debidas al conductor que no ha sido considerado anteriormente. Dicho método propuesto es físicamente fundamentado y se comprueba con distintos prototipos diferentes entre sí, variando la longitud, ancho de línea y posiciones de las líneas de transmisión, así como también el patrón del tejido de fibra de vidrio y el contenido de resina empleado en la construcción del laminado dieléctrico. Al final, se obtiene a una buena correlación entre el modelo y los datos obtenidos de manera experimental, con un error máximo menor al 1.5 %.Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y ElectrónicaReydezel Torres Torres2019-08info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionapplication/pdfhttp://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/1830reponame:Repositorio Institucional del INAOEinstname:Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónicainstacron:INAOEspacitation:Serrano Serrano, M. T., (2019), Determinación de la impedancia característica de líneas de transmisión en PCB considerando el efecto de las pérdidas debidas al conductor, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0oai:inaoe.repositorioinstitucional.mx:1009/18302024-08-28T03:23:00Z
score 14,965132

Similares en LA Referencia