Tujuan tesis Ini adalah untuk menyelidik struktur pandu gelombang sesatah
(CPW) yang sesuai bagi kegunaan papan litar (PCB) untuk perambatan dedenyut
berkelajuan tinggi, untuk menjalankan kajian menyeluruh mengenai citi-ciri perambatan
dan juga untuk membandingkan keupayaan dengan talisn mikrostrip. Rumus-rumus
rekabentuk telah dibangunkan berdasarkan rumus-tumus yang asalnya disyorkan
kepada MMIC dan silikon CPW. Kemudiannya, rumus-rumus ini telah digunakan untuk
mengoptimumkan rekabentuk CPW dimana keputusan-keputusannya menunjukkan
perbezaan sebanyak 15% dibandingkan dengan keputusan-keputusan simulasi.
Analisa-analisa domain frekuensi dan domain waktu telah dijalankan secara
menyeluruh untuk mengenal pasti kesan parameter-parameter CPW ke atas
keupayaan perambatan dedenyut. Selepas itu, satu litar prototaip telah dibangunkan
untuk mengesahkan keputusan-keputusan teort dan simulasi. Ukuran bacaan
eksperimen menunjukkan petsamaan yang ketata dengan keputusan-keputusan teon
dan simulasi disamping mengetengahkan beberapa isu Jain. Berlawanan dengan
pendapat popular yang mengatakan CPW lebih berkeupayaan dart talian mikrostrip
berdasarkan pengalaman MMIC, tesis ini menunjukkan berbagai isu-isu bagi aplikasi
CPW di atas papan litar seperti kejadian salunan (resonance) mendatar dan menegak
yang kuat. Menariknya, isu-isu ini tidak dikesan di dalam mana-mana simulasi
mengunakan model ADS ataupun dan rumus-rumus rekabentuk. Lalu, tesis ini telah
berjaya mengesyorkan pendekatan-pendekatan altematif untuk simulasi ADS dan
tUrTIus-tumus bagi memberi ramalan yang lebih realistik kepada citi-Ciri litar yang
sebenar. Terakhirnya, beberapa topik kajian berkenaan dengan papan fitar CPW telah
disyorkan untuk kajian mendalam bagi menjadikan struktur CPW lebih popular untuk
kegunaan dedenyut berkelajuan tinggi di atas papan litar.
_______________________________________________________________________________________________________
The goals of this thesis are to investigate a suitable printed circuit board (PCB)
coplanar waveguide (CPW) for high-speed Signal propagation application, to conduct
thorough analyses of its propagation characteristic and to compare its performance
against the mainstream microstrip line. Design equations are developed by adopting
expressions that are originally proposed for monolithic microwave integrated circuit
(MMIC) and silicon CPW. Then, these equations are employed for optimized CPYI
designs whereby the results are compared to simulations outputs for sanity checks that
showed 15% differences. Extensive frequency and time domain numerical analyses
are conducted to access the impacts of each CPW parameters to signal propagation
performance. Subsequently, a prototype circuit is built to verify theoretical and
simulations results. Experiment results show excellence correlations to theoretical
estimates as well as exposed some potential issues. Contrary to popular beliefs that
CPW has superior performance than microstrip based on MMIC experience, this thesis
unveiled various CPYI issues for larger scale PCB implementation such as severe
lateral and longitudinal resonances. Interestingly, these issues are not detected by
ADS simulations using the built-in CB-CPW model or by the design equations. Thus,
the thesis has successfully proposed alternatives approaches for ADS simulations and
design equations for more realistic predictions of the actual circuit characteristics.
Lastly, a few potential research topics on PCB CPW structures were highlighted for
further researches for making CPW to be more compelling for high-speed PCB
implementations.
Analysis and design of coplanar waveguide for high-speed pulse propagation on printed circuit board / Mohd Muhalyiddin Abdullah