Rayonnement des pistes de circuits imprimés pour applications numériques rapides
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
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Abstract EN:
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Abstract FR:
Les progrès de la technologie silicium rendent possible la fabrication de circuits intégrés travaillant à des fréquences arrivant jusqu'au ghz ; ils sont caractérisés par un nombre d'entrée/sortie dépassant plusieurs centaines. Pour ne pas dégrader les performances de ces circuits intégrés, ils doivent être montes sur des circuits imprimés préservant la vitesse et la densité d'interconnexions. L'accroissement des fréquences d'horloges des signaux véhicules sur les circuits imprimés actuels ainsi que le nombre très importants de pistes rendent inévitables les effets de rayonnement des interconnexions qui se comportent comme de véritables doublets (plusieurs milliers de brins rayonnants sur une carte de pc). L'objectif de notre étude est le calcul des champs électromagnétiques lointains (en vue de la conformité cem) émis par des cartes de circuits imprimés, dans un temps minimum et avec une précision suffisante. Nous proposons une méthodologie de calcul du rayonnement originale (rtl) basée sur les concepts des lignes de transmissions et du doublet rayonnant. La validation de cette méthodologie est faite à la fois sur le plan théorique par des comparaisons avec des résultats issus de solveurs électromagnétiques largement éprouvés (nec, ie3d, mom) et avec des résultats issus de mesures réalisées dans une chambre semi anechoique. Dans le cas où l'on s'intéresse seulement à la prise en compte de la composante parallèle du champ électrique, nous montrons que la prise en compte de l'effet substrat n'est pas nécessaire. Le concept rtl-s permet la simulation du champ rayonne dans ce cas. Le concept rtl-a, qui prend en compte la présence du substrat, permet l'étude complète du rayonnement. Les résultats expérimentaux obtenus sur des dispositifs proches de la réalité, ont mis en évidence la nécessité de prendre en compte les couplages inter pistes car ceux-ci peuvent modifier sensiblement (jusqu'a 10db environ) le champ rayonne. Les bases d'un logiciel (rtl-c) permettant le calcul du rayonnement en présence de couplage a été testé. Les résultats de simulation obtenus sur des dispositifs complexes montrent que le concept rtl est très attractif en terme de vitesse (gain supérieur a 1000) pour une précision de l'ordre de 2db.