Caractérisation des lignes couplées et réalisation d'un logiciel de CAO ACCLines

Ismail B.

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Caractérisation des lignes couplées et réalisation d'un logiciel de CAO ACCLines

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Généralement la structure la plus populaire et la plus utilisée est celle des lignes couplées micro-rubans « Edge Coupled Micro Stip Lines » pour sa facilité de conception et son faible coût.

Il y a d'autres structures qui ont plus d'avantages pour leurs utilisations dans quelques MICs, par exemple : les guides d'ondes coplanaires couplées « Broadside Coupled CPW » dûs à la facilité d'adaptation et de connections avec d'autres structures.

L'utilisation de ces lignes couplées planaires dans des circuits de grandes vitesses
nécessite une étude bien précise des caractéristiques électriques de ces lignes (Impédances caractéristiques et permittivités effectives du mode pair et impair, impédances d'adaptation et coefficients de couplage). »

Sommaire

I) Introduction

II) Rappels sur la théorie de lignes de transmission en mode TEM

III) Les lignes avec deux plaques de parallèles

IV) La ligne micro-ruban « Micro Strip Line »
A. Les équations d'analyse
B. Les équations de synthèse
C. L'approche Quasi-TEM

V) La ligne ruban « Strip Line »

VI) Guide d'onde coplanaire « CPW »

VII) Conclusion

PARTIE 2 : Théorie des lignes couplées

I) Introduction

II) Analyse générale des lignes couplées
A. Méthodes d'analyse
B. Approche du mode couplé
C. L'approche des modes pairs et impairs (« even and odd mode »)

III) Conclusion

PARTIE 3 : Caractéristiques des lignes couplées

I) Introduction

II) Caractéristiques des lignes couplées micro-ruban « Edge Coupled Micro Strip Lines »
A. Analyse Quasi statique
B. Méthode variationnelle dans le domaine spectral

III) Caractéristiques de la structure « Zero-Thickness Edge Coupled Strip Lines »

IV) Caractéristiques de la structure « Broadside Coupled Coplanar Waveguide »

V) Caractéristiques de la structure « Broadside Coupled Strip Lines »

VI) Conclusion

PARTIE 4 : TRANSLIN et interprétation des résultats

I) Introduction

II) Le logiciel TRANSLIN
A. L'interface de la structure « Edge Coupled Micro Strip Lines »
B. L'interface de la structure « Edge Coupled Strip Lines »
C. L'interface de la structure « Broadside Coupled Strip Lines »
D. L'interface de la structure « Broadside Coupled Coplanar Waveguide »

III) Comparaison avec le logiciel TRANSLIN
A. Les lignes couplées micro-ruban « Edge Coupled Micro Strip Lines »
B. « Zero-Thickness Edge Coupled Strip Lines »
C. « Broadside Coupled CPW »
D. « Broadside Coupled Strip Lines »

IV) Conclusion

PARTIE 5 : ACCLines et sa validation

I) Introduction

II) Présentation d'ACCLines
A. L'interface de la structure « Edge Coupled Strip Lines »
B. L'interface de la structure « Broadside Coupled Strip Lines »
C. L'interface de la structure « Broadside CPW »
D. L'interface de la structure « Coplanar Coupled Lines »
E. L'interface de la structure « Shielded Coupled Lines »

III) Présentation d'ACCLines
A. Validation pour la structure « Edge Coupled Strip Lines »
B. Validation pour la structure « Broadside Coupled Strip Lines »
C. Validation pour la structure « Broadside Coupled CPW »
D. Validation pour la structure « Coplanar Coupled Lines »
E. Validation pour la structure « Shielded Coupled Lines »

IV) Conclusion

Conclusion générale

Bibliographie

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Extraits

[...] 21) Pour les impédances caractéristiques faibles 60 Ω), la correction peut être ignorée. I Les équations de synthèse Un premier jeu d'équation permet de calculer le rapport w/h correspondant à une impédance Z0 donnée. Pour une meilleure précision on utilise deux équations différentes selon la valeur de w/h : 13 Chapitre I Généralités sur les lignes planaires Pour W/h 2 : ε W 0.61 = B 1 ln B + r + 0.39 h 2ε r ε r (I. [...]

[...] Strakov, “Crosstalk in Uniformly Coupled Lossy Transmission Lines,” Bell System Tech. J., Vol pp. 101–115. Sato, R., and E. G. Cristal, “Simplified Analysis of Coupled Transmission-Line Network,” IEEE Trans., Vol. MTT- pp. 122–131. [...]

[...] III.1), et les distributions des champs des modes pair et impair sont représentées dans la (fig. III.2). Figure III Lignes couplées micro-rubans avec un blindage Chapitre III Caractéristiques des lignes couplées Figure III Configuration des champs du mode pair et impair dans une ligne couplée micro-ruban. III Analyse Quasi statique Il y a plusieurs méthodes pour évaluer les capacités du mode pair et impair des lignes couplées micro-rubans, par exemple : Méthode variationnelle dans le domaine spatial et Méthode variationnelle dans le domaine spectral . [...]

[...] 11) V L'interface de la structure "Broadside Coupled Strip Lines" La même chose comme précédemment le programme de cette interface nous permet de calculer les paramètres électriques de la ligne (les impédances caractéristiques du mode pair et impair Z0e et Z0o, le coefficient de couplage k et l'impédance d'adaptation Zm) en entrant toutes les dimensions de la ligne : largeur du ruban, s : espacement entre les deux 67 Chapitre V ACCLines et sa validation rubans, b : épaisseur du substrat et t : épaisseur du ruban) et la permittivité du substrat εr, comme il est représenté dans la (fig. V.3). Figure V L'interface de la structure "Broadside Coupled Strip Lines". Dans notre cas on prend en considération l'épaisseur des rubans contrairement à la structure qui a été étudiée dans le chapitre III (paragraphe III.5) avec une épaisseur nulle des rubans. Donc les équations analytiques des impédances caractéristiques vont être changées : b sπ Cf0 = Z 0o 0 = C 0o 0 = = b s b + s ) s ) s (V. 12) (V. [...]

[...] 28) Avec : = w + t t 5(b t ) t = 3.2 t (I. 29) (I. 30) I Guide d'onde coplanaire "CPW" Le terme lignes coplanaires est utilisée pour des lignes de transmission où tous les conducteurs sont dans le même plan, c'est à dire dans la surface haute du substrat. Ces lignes de transmission comportent les lignes à fentes, les guides d'ondes coplanaires (CPW) et les lignes rubans coplanaires (CPS). On présente dans ce paragraphe seulement les guides d'ondes coplanaires (CPW) Le guide d'onde coplanaire (CPW) est proposé par Wen en 1969. [...]

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