Анализ целостности полезного сигнала для четырехслойного зеркально-симметричного модального фильтра
Аннотация
В статье представлены результаты анализа целостности сигнала для четырехслойного зеркально-симметричного модального фильтра и определена потенциальная область применения таких устройств. Проведены вычислительный и экспериментальный эксперименты в частотном диапазоне от 0 до 1,5 ГГц. Показано, что средний уровень вносимых потерь в полосе пропускания не превышает -18 дБ, что свидетельствует о хорошем согласовании. Вносимые потери не оказывают существенного ослабления полезного сигнала. После того, как модальный фильтр был определен в частотной области, использована система Advanced Design System для анализа временных характеристик. Псевдослучайные битовые последовательности со скоростью передачи данных от 0,125 до 0,5 Гбит/с подавались на вход зеркально-симметричного модального фильтра. Из глазковых диаграмм видно, что модальный фильтр имеет хорошие характеристики с точки зрения целостности сигнала. Так, при самой высокой скорости передачи данных фазовое отклонение не превышает 39,5 пс. Максимальное значение амплитудного шума составило 71 мВ. Можно добиться значительно меньших значений фазового отклонения и амплитудного шума для модального фильтра, используя его оптимальные геометрические и электрические параметры. Результаты электродинамического моделирования хорошо согласуются с экспериментальными результатами.
- целостность сигнала
- зеркально-симметричный модальный фильтр
- электромагнитная совместимость
- псевдослучайная битовая последовательность
- глазковая диаграмма
Abstract (in English)
Signal integrity analysis for the four-layer reflection symmetric modal filter
The article presents the results of signal integrity analysis for a four-layer reflection symmetric modal filter and determines a potential field of application for such devices. The authors performed a simulation and experimental study in the range from 0 to 1.5 GHz. The results show that the average level of insertion loss in the passband does not exceed -18 dB, which demonstrates good agreement. The insertion loss does not significantly attenuate the useful signal. After the modal filter was defined in the frequency domain, the authors used the Advanced Design System to analyze the time characteristics. Pseudorandom binary sequences with bitrates from 0.125 to 0.5 Gb/s were excited to the input of the device in the Advanced Design System. The eye diagrams show that the modal filter has an excellent performance in terms of signal integrity. Thus, at the fastest data rate, the jitter does not exceed 39.5 ps. The maximum value of amplitude noise was 71 mV. It is possible to achieve significantly lower values of jitter and amplitude noise for the modal filter using its optimal geometric and electrical parameters. The results of the electrodynamic simulation are in good agreement with the experimental results.
Для цитирования
Жечев Е.С. Анализ целостности полезного сигнала для четырехслойного зеркально-симметричного модального фильтра // Журнал радиоэлектроники. – 2022. – № 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.8.5