[發明專利]減小板到板電子通信中的串擾

在審

• 申請號: 201380052555.4
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN104854573A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 艾伯特·G·貝茲;唐保羅·C·斯蒂芬絲
• 申請（專利權）人: 百科容公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;H04L5/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李敬文

背景技術

多種多樣的電子應用要求使用多個電路板組件。電路板組件通常容納在一個或多個機架內。機架可以是獨立的或者安裝在機柜上的。數據中心或其他設施典型地包括許多機柜，每一個機柜保持多個機架。可以將機柜一起設置在房間中，這在環境上可以控制溫度和濕度。

在機柜內，通常經由背板或中平面在不同的電路板組件之間傳遞電子信號。在典型的場景下，插入到機架一端的第一組電路板組件經由設置在第一組電路板組件和第二組電路板組件之間的中平面與插入到機架的相對端的第二組電路板組件傳輸電子信號。在一些示例中，將電子信號作為差分信號提供。已知的是差分信號每一個均包括兩個部分，有時稱作“分路信號”。分路信號之間的電壓或電流表示差分信號的數字值。典型地，當差分信號的數字值改變時，不同分路信號之間的電壓或電流差的極性反轉。差分信號的分路信號典型地并排地在電路板上路由并且通過系統，使得耦合至一個分路信號的噪聲也傾向于耦合至另一個分路信號，相似地影響兩個分路信號但是不會嚴重地影響它們的差值。

發明內容

不幸地是即使使用差分信號，串擾也會損害電子系統中的數字通信。例如，許多系統采用發送和接收差分信號的差分模塊和/或裝置。即使在差分信號的分路信號并排地路由時差分信號提供固有的噪聲免疫性，通常也難以避免從電路板發送的差分信號和該相同的電路板接收的差分信號之間的串擾。具體地，由于RX信號趨向于幅度上比TX信號小得多，系統易受到當發射(TX)信號靜電耦合至接收(RX)信號時所感應的串擾的影響。維持大幅度TX信號的裝置干擾該相同裝置上的小幅度RX信號是常見的。惱人的干擾可能發生在傳輸路徑中的任意地方，例如電路板跡線之間、連接器上或者底板或中平面上，并且如果嚴重的話可能引起電路板之間的通信誤差。系統設計者試圖通過仔細地設置發射信號(TX)和接收(RX)信號之間的空間、并且提供接地面和電源面形式的靜電屏蔽，來最小化串擾，但是這些措施可能導致具有多個層的非常復雜且昂貴的電路板。

與傳統設計相反，用于在電路板之間傳輸電子信號的改進技術包括：將用于承載TX信號的導電跡線與用于承載RX信號的導電跡線相分離，并且在各組不同的中間電路板層上在電路板之間傳遞分離的TX和RX信號。所述層可以是單一板上的不同電路板層或者不同板上的不同層。例如，一個中平面電路板在第一板和第二板之間傳遞在第一板上產生的TX信號，而另一個中平面電路板在第一板和第二板之間傳遞由第一板接收的RX信號。因此，大大地減小或消除了RX信號和TX信號之間的串擾。

一些實施例涉及一種用于在卡組件之間傳遞電子信號的系統。所述系統包括：第一卡組件，具有(i)電路板，所述電路板將用于承載由所述第一卡組件產生的發射(TX)信號的多個導電跡線與用于承載由所述第一卡組件接收的接收(RX)信號的多個導電跡線相分離，(ii)第一連接器，電耦合至用于承載所述TX信號的多個導電跡線，以及(iii)第二連接器，電耦合至用于承載所述RX信號的多個導電跡線。所述系統還包括中平面組件。所述中平面組件具有：(i)第一連接器，耦合至所述第一卡組件的第一連接器，(ii)第二連接器，耦合至所述第一卡組件的第二連接器，(iii)第一組中平面電路板層，耦合至所述中平面組件的第一連接器以在所述第一卡組件和第二卡組件之間傳遞所述TX信號，以及(iv)第二組中平面電路板層，與所述第一組中平面電路板層不同，并且耦合至所述中平面組件的第二連接器以在所述第一卡組件和所述第二卡組件之間傳遞所述RX信號。從而所述系統配置為在不同組的中平面電路板層上在所述第一卡組件和所述第二卡組件之間傳遞TX信號和RX信號。

其他實施例涉及一種經由中平面組件在第一卡組件和第二卡組件之間傳遞電子信號的方法。所述方法包括：將用于承載由所述第一卡組件產生的發射(TX)信號的多個導電跡線與用于承載由所述第一卡組件接收的接收(RX)信號的多個導電跡線物理地相分離，包括：(i)提供用于承載所述TX信號的導電跡線，與所述第一卡組件的第一連接器電連接，以及(ii)提供用于承載所述RX信號的導電跡線，與所述第一卡組件的第二連接器電連接。所述方法還包括：經由所述中平面組件的第一組中平面電路板層將用于在所述第一卡組件的第一連接器處承載TX信號的導電跡線與所述第二卡組件的第一連接器電耦合。所述方法還包括：經由與所述中平面組件的第一組中平面電路板層不同的所述中平面組件的第二組中平面電路板層，將用于在所述第一卡組件的第二連接器處承載RX信號的導電跡線與所述第二卡組件的第二連接器電耦合。

附圖說明