Abstract
The high integration level associated to the increase of the operating frequency of microelectronic integrated circuits create complex electromagnetic coupling in the interconnection lines which lead to mismatch and frequency dispersion. In the present paper, we propose a full-wave analysis to characterise the electromagnetic behaviour of interconnection planar lines using mixed-potential integral equations technique. The theoretical and numerical treatments of Green’s functions for the specific structures are firstly presented. The calculated results for parallel and coplanar strips are compared to the published ones. The effect of the finite ground plane on the propagation constant and the characteristic impedance is then analysed for different permittivities. The obtained theoretical and experimental results for the reflection coefficient of straight resonators confirm finally the observed effect of the finite ground plane on the frequency dispersion and the scattering characteristics.
Résumé
L’augmentation de la densité d’intégration associée à la montée en fréquence des circuits microélectroniques engendrent des phénomènes de couplage électromagnétiques complexes qui sont responsables des désadaptations et de la dispersion en fréquence des lignes d’interconnexion. Dans cet article, une méthode de caractérisation du comportement électromagnétique des lignes planaires d’interconnexion, à partir des équations intégrales à potentiels mixtes est proposée. Les traitements théorique et numérique des fonctions de Green spécifiques à la structure considérée sont, tout d’abord, présentés. Les résultats obtenus pour des rubans couplés, parallèles et coplanaires, sont comparés avec ceux présentés dans la littérature. L’influence de la finitude du plan de masse sur l’exposant linéique de propagation et sur l’impédance caractéristique de lignes d’interconnexion est ensuite analysée pour différentes permittivités. Les résultats théoriques et expérimentaux, sur le facteur de réflexion de structures résonantes, confirment l’effet du plan de masse fini observé lors de l’étude de la dispersion.
Similar content being viewed by others
Bibliographie
***. L’éventail des technologies complique le choix des utilisateurs.MCC Electronique International (17 mars 1994), n° 132, pp. 18–26.
Chilo (J.), Razban (T.). Effets de propagation et de brouillage dans les interconnexions de circuits hybrides.Ann. Télécommunic. (1987),42, no 1–2, pp. 20–30.
Sommerfeld (A.). Partial differential equations in physics.Academic Press (1964).
Mosig (J. R.). Numerical techniques for microwave and millimeter-wave passive structure.T. Itoh (1989).
Le Corre-Guimard (C), Drissi (M.), Citerne (J.). Formulation of integral equation for multilayer geometries without ground plane.AP Symp. (1994), pp. 1350–1353.
Harrington (R.). Field computation by moments method.Mac Graw-Hill (1968).
Gillard (R.), Corre (J. H.), MoiSAN (N.), Citerne (J.). Une procédure d’identification numérique pour l’étude des régimes d’ondes stationnaires; application à la caractérisation de lignes et de discontinuités en technologie planaire.JNM (1995).
Gillard (R.), Corre (J. H.), Drissi (M.), Citerne (J.). A general treatment of matched terminations using integral equations-modeling and applications.IEEE Trans. MTT (1994), n° 12, pp. 2545.
Drissi (M.), Fouad Hanna (V.), Lepeltier (Ph.), Citerne (J.). Analyse de discontinuités rayonnantes sur ligne microruban au moyen des équations intégrales.Ann. Télécommunic. (1988),43, no 5–6, pp. 246–250.
Knorr (J. B). Analysis of coupled slots and coplanar strips on dielectric substrate.IEEE Trans. MTT (1975), pp. 541–548.
Le Corre-Guimard (C), Drissi (M.), Citerne (J.). Dispersion characteristic analysis of multilayer microstrip lines with finite ground plane.EMC Symp. (1994), pp. 236–241.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Le Corre-Guimard, C., Drissi, M., Citerne, J. et al. A full-wave analysis of interconnection planar lines applications to structures with finite ground plane. Ann. Télécommun. 52, 293–305 (1997). https://doi.org/10.1007/BF02996072
Received:
Accepted:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02996072
Key words
- Planar line
- Interconnection
- Dynamic conditions
- Conducting plane
- Multilayered structure
- Green function
- Integral
- equation
- Coupled line
- Stripline
- Coplanar line