(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号源からの差動信号を受信する主伝送線、接続線を介して差動受信機に伝播される誘導信号を発生する第１および第２の非接触カプラを有する差動非接触カプラを備えた差動バスにおいて、
前記差動受信機は、物理的に前記差動信号源から隔離され、電気的に前記差動非接触カプラで前記差動信号源に接続されており、
第２の非接触カプラの非終端の非結合ポートと、
前記第２の非接触カプラでの前記誘導信号の反射部分に関して、前記差動受信機で除去されるコモンモード反射を発生するために、誘導信号の反射部分を反転する前記第１の非接触カプラの非結合ポートに接続されたインピーダンス終端と
からなることを特徴とする差動バス。
【請求項２】
請求項１記載のバスにおいて、
前記インピーダンス終端は、前記第１の非接触カプラの非結合ポートに接続された短絡終端を有することを特徴とする差動バス。
【請求項３】
請求項２記載のバスにおいて、
前記差動非接触カプラは、前記第２の非接触のカプラの非結合部分と接地との間にコンデンサを接続したことを特徴とする差動バス。
【請求項４】
請求項３記載のバスにおいて、
複数の差動非接触カプラを介して複数の差動受信機を相互接続するための前記バスは、差動信号源からの距離が増加するととともに増加する可変静電容量を有する複数のコンデンサを含むことを特徴とする差動バス。
【請求項５】
請求項４記載のバスにおいて、
前記可変静電容量は、差動信号源に最も近いコンデンサに対する０．６ｐＦから、差動信号源から最も遠いコンデンサに対する１．５ｐＦまでの値をとることを特徴とする差動バス。
【請求項６】
請求項５記載のバスにおいて、
前記コンデンサは、２．５ＧＨｚ以上の周波数でコモンモードノイズを減少させるように選択されることを特徴とする差動バス。
【請求項７】
請求項１記載のバスにおいて、
各非接触カプラは、主伝送線に近接した平行な１．９ｃｍの長さの伝送線を含むことを特徴とする差動バス。
【請求項８】
主伝送線を有する差動バスと第１および第２の非接触のカプラを有する差動非接触カプラを使用して、差動信号を供給して差動信号源を差動受信機に相互接続する方法において、
前記差動受信機は、物理的に前記差動信号源から隔離され、電気的に前記差動非接触カプラで前記差動信号源に接続されており、
前記差動信号源から前記バス上に信号を発し、
第１および第２の非接触カプラに接続されている接続線を介して前記差動受信機に伝播される誘導信号を発生し、
コモンモード反射を発生するために、前記第１の非接触カプラの非結合ポートにインピーダンス終端を接続して、前記第２の非接触カプラ上の前記信号の反射部分に対して前記第１の非接触カプラ上での誘導信号の反射部分を反転し、
前記差動受信機で前記コモンモード反射を除去する
ことを特徴とする相互接続方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、
前記の反転ステップは、前記第１の非接触カプラの非結合ポートに接続される短絡終端を使用し、前記第２の非接触カプラは終端されないことを特徴とする相互接続方法。
【請求項１０】
請求項８記載の方法において、
さらに、前記第２の非接触カプラの非結合ポートに接続された容量性のインピーダンス終端を使用することを特徴とする相互接続方法。
【請求項１１】
請求項１記載のバスにおいて、
さらに、前記信号の不足制動のために、前記非結合差動非接触カプラに接続された少なくとも１つのインピーダンス終端を有することを特徴とする差動バス。
【請求項１２】
請求項１記載のバスにおいて、
さらに、コモンモードノイズを減少するために、前記非結合差動非接触カプラに接続された少なくとも１つのインピーダンス終端を有することを特徴とする差動バス。
【請求項１３】
請求項３記載のバスにおいて、
前記コンデンサは、接地と前記第２の非接触カプラの非結合ポートを延長したものとの間に設けられることを特徴とする差動バス。
【請求項１４】
請求項８に記載の方法において、
さらに、第２の非接触カプラに接続された少なくとも１つのインピーダンス終端を使用して信号を不足制動することを特徴とする相互接続方法。
【請求項１５】
請求項８に記載の方法において、
さらに、第２の非接触カプラに接続された少なくとも１つのインピーダンス終端を使用することにより、コモンモードノイズを減少させることを特徴とする相互接続方法。
【請求項１６】
差動バスを使用して高品質の信号伝達を達成する方法において、
前記バスは、差動信号源と少なくとも１つの差動受信機と第１および第２の非接触カプラを有する少なくとも１つの差動非接触カプラとを備え、
前記差動受信機は、物理的に前記差動信号源から隔離され、電気的に前記差動非接触カプラで前記差動信号源に接続されており、
前記差動信号源を使って前記バス上に信号を発し、
バスに沿った少なくとも１つのインピーダンス不連続が明らかになった部分を用いて信号を反射し、
少なくとも１つのコモンモード反射を発生するために、前記第１の非接触カプラの非結合ポートにインピーダンス終端を接続して、前記第２の非接触カプラ上の信号の反射部分に対して前記第１の非接触カプラの信号の反射部分を反転し、
前記差動受信機で、コモンモード反射を除去する
ことを特徴とする信号伝達方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、
前記反転する方法は、前記第１の非接触カプラの非結合ポートに接続された短絡回路端子を使い、終端されていない前記第２の非接触カプラを有する信号伝達方法。
【請求項１８】
請求項１６記載の方法において、
さらに、前記第２の非接触カプラに接続された容量性インピーダンス終端を使用することにより信号を不足制動することを特徴とする信号伝達方法。
【請求項１９】
請求項１６記載の方法において、
さらに、前記第２の非接触カプラに接続されたキャパシタインピーダンス終端を使用することによりコモンモードノイズを減少することを特徴とする信号伝達方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広く電気信号の相互接続に関し、より詳細には、高い信号品質を有する相互接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気通信またはメインフレーム・コンピュータ・システムのような現代の大規模なエレクトロニクスは、通常、プロセス、アクセスおよび／またはメモリ機能から構成される。これらのプロセス、アクセスおよび／またはメモリ機能は、しばしば、キャビネット、ラックまたは記憶手段のような棚の上に置かれた物理的に分離されたモジュールである。各棚上のモジュールは、キャビネットの後に位置するバックプレーン（ＢＰ）と称する大きいプリント回路基板（ＰＣＢ）上の伝送線を経由して相互接続される。多くのモジュール、ここでは、多くの棚がある場合、記憶手段は大きくなり、したがって、バックプレーンは１メートル以上の長さにもなる。
【０００３】
伝送線相互接続はしばしばバスと呼ばれている。このバスは、データまたは制御信号を運んでいる１以上のコンダクタである。このバスは、ポイント・ツー・マルチポイントまたはマルチポイント・ツー・ポイントの相互接続ができる。このバスは、通常、１以上の、しばしば、ドライバと呼ばれる信号ソース、および１以上の受信機に接続される。全ての接続は、同一点または多数の点でバスに沿って行うことができる。
【０００４】
さらに、相互接続は、多くの差動の電子的コンポーネントを接続する差動バスであってもよい。差動の電子的コンポーネントはとても一般的であり、それらは入力、出力またはその両方に対して差動信号を使用する。差動信号は、逆極性の２つの成分の信号から構成される。ここで、差動信号の２つの成分の信号は、位相が１８０度だけ変化している。このように、差動の電子的コンポーネントは、各差動入力ポートまたは差動出力ポート毎に２つの端子を有する。差動の電子的コンポーネントは、各ポートの端子で信号差に応答する。同じ信号がポートの両端に入力したときには、この状況はコモンモードと呼ばれる。コモンモードにおいては、ポートの２端の信号差はゼロである。従って、差動の電子的コンポーネントは応答しない。これは、差動の電子的コンポーネントに対するコモンモードリジェクションである。
【０００５】
バックプレーンにとってはより大きい相互接続信号スループットが必要である。上りデータ信号速度で運用される接続線のバックプレーンにおいては、１ギガビット秒（Ｇｂｐｓ）のデータ信号速度が必要となった。しかし、そのようなデータ信号速度では、相互接続は、波の性質を有する伝播信号を持つ伝送線と考えなければならない。波の性質は、伝送線に沿って信号品質に影響を及ぼす。例えば、インピーダンス不連続および伝送線構造は、それぞれ信号反射および局部エネルギ蓄積が生じる。それは、信号品質を劣化させる。
【０００６】
伝送線を相互接続することによるインピーダンス不連続から生じる反射に関し、従来、反射によって生じるインピーダンス不連続を除去する方法を用いていた。インピーダンス不連続は、システムの全ての素子インタフェースをマッチングすることによって除去される。マッチングによって、システムの各インタフェースに対し、あるインタフェースの１方のインピーダンスは、同じインタフェースの他方のインピーダンスの複素共役となる。
【０００７】
しばしば、バスの特性インピーダンス（Ｚo）は、システムのインピーダンスと定義される。このような場合、マッチングを達成するために、バスに接続された全ての素子は、バスの特性インピーダンスとマッチングされ、反射が除去される。さらに、バス自体の端は、その特性インピーダンスにより終端され、バス自体の端からの反射が除去される。
【０００８】
上記のように、従来の線接続による相互接続は実現可能でない。というのは、それらは、相互接続の終端で生じる反射を弱めるために、線特性インピーダンスで完全に終端することができないからである。
【０００９】
反射の問題に加えて、ポイント・ツー・マルチポイントのバスの信頼性の面からの条件として、各受信機およびバス間の分離が必要となる。この場合、１台の受信機が故障しても、バス全体に影響を与えない。それゆえに、１つの案としては、必要な分離を行うために、バックプレーンは多くのポイント・ツー・ポイント相互接続によることができる。それによって、バックプレーン信号層の数を増やしている。信頼性および反射問題を同時に軽減するためのよりよい解決が、ＡＣカップリング（または非接触カップリングと呼ばれている）を使用したポイント・ツー・マルチポイント伝送線相互接続である。これは、米国特許３，６１９，５０４においてＤｅ  Ｖｅｅｒ等によって開示されている。Ｄｅ  Ｖｅｅｒ等によって開示されたこの種の相互接続は、非接触バスと呼ばれている。
【００１０】
Ｄｅ  Ｖｅｅｒ等は、ポイント・ツー・マルチポイント伝送線相互接続を使用した高速データ伝送ネットワークを開示している。方向性カップリング素子は、伝送線に沿って間隔を置かれ、非接触のカップリングを使用している各受信機により検出される信号を分離する。方向性カップリング素子自身は、バックプレーンと交差して主信号伝送線から非常に近い距離に平行に置かれた短い伝送線部分である。
【００１１】
典型的には、Ｄｅ  Ｖｅｅｒ等により開示されたデータ伝送ネットワークが用いられるとき、このカプラ線はコネクタおよびバックプレーンを介して、上述のモジュールの１つである受信機に供給される。１Ｇｂｐｓを超えるデータ信号速度では、コネクタおよび付属のバイアスは、インピーダンス不整合を表し、反射のために受信機で信号品質の劣化の問題が生じる。さらに、必須のコネクタ・ピンは、非常に高価である。これらの問題は、特にポイント・ツー・マルチポイントのバスにおいて一般的である。その理由は、バスに沿って多くのインピーダンス不整合があるためである。
【００１２】
コネクタにおいては、しばしば、インタフェースは、完全にマッチングすることはできない。したがって、これらのインピーダンス不整合の影響を減少させるために、理想的にはバスの受信機端およびカプラ端の両方がカプラの特性インピーダンスで終端され、そのインピーダンスは実質的にバスの特性インピーダンスに等しければよい。この特性インピーダンスは、しばしば純抵抗であり、したがって、所望の終端は実質的に特性インピーダンスに等しい抵抗値を有する抵抗である。したがって、インピーダンス不整合による反射は、システムの素子によって吸収され、実質的に信号の品質を劣化させない。
【００１３】
１９９７、スタンフォード大学、ＣＡ、８月２１日−２３、１９９７に開催されたホット相互接続シンポジウムＶにおいて、Ｏｓａｋａ等（Ｈ．Ｏｓａｋａ、Ｍ．ＵｍｅｍｕｒａおよびＡ．Ｙａｍａｇｉｗａ）によって、発表された「１ＧＴ／ｓ  クロストークメカニズムを使用したバックプレーン・バス（ＸＴＬ：Crosstalk Transfer Logic）」は、実質的にカプラの特性インピーダンスに等しい抵抗でカプラの両端を終端することによって、許容信号品質を有する非接触バスを開示している。
磁気コアおよび信号誘導用の関連コイル含むマルチ・ワイヤ・データバスに誘導的に結合するためのコネクタは、ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０，５０９，６８０に開示される。一対のワイヤに誘導される２つの波形は、反対方向の同様の振幅を有している。自らをキャンセルし、バス放射を避けるために、２つの波形は、正確に対称でなければならない。２つの波形に対する正確な対称性は、磁気コアの各側面に配置された一対のトロイド形をした磁気部材を使用することによって得られる。
ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０，５０９，６８０の解法は、高価な強磁性コンパウンドおよびワイヤを配置するための高い精度および２つの半磁気コアを必要とする。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、しばしば、このタイプのカプラの終端は好ましない。というのは、この抵抗は、バックプレーンにまたは分離されたモジュールに直接にマウントしなければないからである。バックプレーンにマウントされたコンポーネントは、空間および信頼性の理由から好ましくない。モジュールにマウントされたコンポーネントは、コネクタを通過して終端を見つけるために、カプラ伝送線が必要となる。それゆえ、実質的にカプラの特性インピーダンスに等しい抵抗を使用しないでカプラを終端し、ポイント・ツー・マルチポイントのバスの受信機で、さらに許容信号品質を維持することが好ましい。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、従来技術および公知の装置の不利な点を克服することにある。上記目的は、主請求項の特徴の組合せにより満たされる。従属請求項は本発明の更なる有利な実施の形態を開示する。また、本発明の目的は、高い信号品質を有する相互接続を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、高い信号品質の相互接続を提供するバスが提供され、このバスは、少なくとも１つのコモンモード反射を生じる手段を含む。このコモンモード反射は、差動受信機により除去される。
本発明は、差動信号を受信する主伝送線、接続線を介して差動受信機に伝播される誘導信号を発生する第１および第２の非接触カプラを有する差動非接触カプラを備えた差動バスを提供し、このバスにおいて、前記第１の非接触カプラは、前記の誘導信号の反射部分を反転して、前記接続線にコモンモード反射を発生する。
【００１７】
さらに、本発明は、高い信号品質の相互接続のための不足制動用の手段を有する。
【００１８】
さらに、本発明は、高い信号品質の相互接続を得るために、コモンモードノイズを減らす手段が供給される。
【００１９】
さらに、本発明は、主伝送線を有する差動バスと第１および第２の非接触のカプラを有する差動非接触カプラを使用して、差動ソースを差動受信機に相互接続する方法を提供し、この方法は、前記ソースから前記バス上に信号を発し、接続線を介して前記差動受信機に伝播される誘導信号を発生し、コモンモード反射を生じさせるために、第１の非接触カプラ上で誘導された信号の反射部分を反転し、前記コモンモード反射を前記差動受信機に加えるステップを有する。
【００２０】
本発明の概要は、必ずしも本発明の全ての特徴を開示しているわけではない。本発明は、開示された特徴のサブ組合せにも含まれる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下の説明は、本発明の好適な一実施の形態であり、本発明を実施するに必要な特徴の組合せを制限するものではない。
【００２２】
実施の形態１．
概要としては、本発明の好適な実施の形態は、コモンモード反射を生じさせるために、バス１０にインピーダンス終端を含む。コモンモード反射は、同相の反射である。しばしば、バス１０は差動タイプである。コモンモード反射は少なくとも１つのインピーダンス終端で生じる。このコモンモード反射は、しばしば差動非接触カプラ２０に接続される。もし２つのインピーダンス終端が使用され、終端と差動非接触カプラ２０間の２つのインタフェースで反射係数の符号が逆である場合、コモンモード反射が生じる。したがって、差動受信機１４のポート終端で、コモンモード反射信号間の差はゼロであるので、反射信号はリジェクトされる。差動受信機１４は、所望の信号のみを検出し、反射信号は検出しない。したがって、高い信号品質の相互接続が行われる。
【００２３】
特に、図１は、典型的なポイント・ツー・マルチポイントな相互接続バス１０を示す。ある場合には、ドライバ１２および受信機１４は差動信号に応答する。したがって、バス１０はしばしば差動バス１０である。差動バス１０は、２つの成分の主伝送線１６，１８から構成される。２つの各伝送線１６、１８上に１つの信号がある。それらは、極性が逆である。すなわち、位相が１８０度異なる。２つの信号を一緒にして、差動信号と呼ぶ。
【００２４】
受信機１４は、差動非接触カプラ２０によってドライバ１２から物理的に分離される。しかし、電気的には接続されている。各差動受信機１４に対して１つの差動非接触カプラ２０がある。各差動非接触カプラ２０は、差動バス１０の各伝送線１６、１８は、それぞれ非接触カプラ２２，２４で構成される。
【００２５】
差動バス１０および差動非接触カプラ２０は、本発明の好適な一実施の形態のコプレーナ・ストリップ線である。非接触カプラ２２，２４は、主伝送線１６、１８と非常に近い距離に平行に置かれた一定の長さの伝送線である。本発明の好適な一実施の形態においては、平行の部分は長さが１．９ｃｍである。しかし、長さはこれに制限されるものではない。非接触カプラ２２，２４は、４つのポート２６，２８，３０，３２を有する。第１のポート２６および第２のポート２８は、平行部分３１において電気的カップリングの大部分を有する主伝送線１６，１８の一部を形成する。第３のポート３０および第４のポート３２は、平行部分３１を形成する。主伝送線１６，１８から差動非接触カプラ２０へのカップリングは、第３のポート３０は終端されていないので、フォワード・クロストークよりむしろバックワード・クロストークである。ここで、差動非接触カプラ２０の信号は、受信機１４にバックワードに伝搬する。このように、第３のポート３０が浮いているので、第１のポート２６上に入った信号は、第２のポート２８および第４ポート３２に伝搬する。
【００２６】
非接触カプラ２２，２４と関係する受信機１４は、接続線３４，３６およびコネクタ３８，４０を経由して非接触カプラ２２，２４の第４のポート３２に接続される。コネクタ３８，４０は、バス相互接続１０中にインピーダンス不連続を有する。したがって、信号がコネクタ３８，４０を通過するとき、信号は部分的に非接触カプラ２２，２４へと反射される。非接触カプラ２２，２４ではバックワード・クロストークになるので、第４のポート３２に入る反射は、第３のポート３０および第１のポート２６の方向に伝搬する。非終端で解放になっている第３のポート３０では、信号が受信機１４の方へ再び反射される。これらの再反射された信号は、コネクタ３８，４０を介して受信機１４に伝搬される。同じことが非接触カプラ２２，２４の両方で起こるので、差動受信機１４は所望の信号と共に反射も検出する。この反射の検出によって、所望の信号品質に反射干渉が生じる。
【００２７】
図２に示す好適な実施の形態は、前述のパラグラフに記載されている信号品質の問題を避けることができる。非接触カプラ２２の１つは、第３のポート３０が短絡回路４２により終端される。同じ反射がコネクタ３８のインピーダンス不連続によって生じたと仮定する。非接触カプラ２４の１つが、終端されない第３のポート３０のために、上述のように再反射する。しかしながら、第３のポート３０で終端された短絡回路４２のために、第２の非接触カプラ２２は信号を再反射し反転する。非接触カプラ２２，２４の２つの信号は、差動信号であるので、元々位相を１８０度だけ異にしている。非接触カプラ２２の両方の第３のポート３０で再反射され、および第３のポート３０の一方で反転された後、再反射した信号は同位相になる。したがって、差動受信機１４へ到着するときには、反射はコモンモードであるので、その反射は差動受信機１４によってリジェクトされる。このように、高い信号品質の相互接続１０が達成される。
【００２８】
さらに、不完全にマッチングされた主伝送線１６，１８でも反射が生じる。この反射は、カプラ中で受信機１４から離れて進行するパルスを誘導する。第３のポート３０で反射した後は、再反射はコモンモードであり、差動受信機１４によってリジェクトされる。したがって、高い信号品質は、再び達成される。
【００２９】
数式を用いて、以下に好適な一実施の形態をより詳しく説明する。インピーダンス不連続のインタフェースで反射される信号の量を反射係数Γと定義する。
すなわち、Γは次の式で表わされる。
【数１】
0004048023.tif 000002
ここで、Ｚ１およびＺ２は、インタフェースの両サイドでのインピーダンスである。
【００３０】
一般に、反射係数Γを有するインタフェースにおいて、反射電圧波形νΓは、入力波形νiとの間に式２のような関係にある。
【数２】
0004048023.tif 000003
差動バス１０および差動非接触カプラ２０は実質的に同じ等価な特性インピーダンスＺ0を有する。これは、システム特性インピーダンスと呼ばれる。受信機１４の入力インピーダンスは、できるだけシステム特性インピーダンスＺ0とマッチングするように。すなわち、ライン／受信機インタフェース４４での反射係数ΓRECが次の式３になるように設計される。
【数３】
0004048023.tif 000004
ここで、受信機１４の入力インピーダンスはＺiである。
【００３１】
各差動非接触カプラ２０と各差動受信機１４の入力間にコネクタ・バイアス３８，４０がある。コネクタ・バイアス３８，４０は、本質的に等価なインピーダンスＺνであり、それはＺ0と異なる。したがって、インピーダンス不連続が生じる。このインピーダンス不連続によって、インタフェースで反射が生じる。
【００３２】
したがって、コネクタ・インタフェース４６を介した差動非接触カプラでの反射係数ΓNは次の式４で表わされる。
【数４】
0004048023.tif 000005
【００３３】
図１に示される差動バス１０において、差動非接触カプラ２０の第３のポート３０は、ΓNによって表わされるインタフェース４６でのインピーダンス不連続によって最初に反射された信号を再反射する。コネクタ３８，４０の不連続によって、差動非接触カプラ２０の第３のポート３０に到達した反射波形νr(1)は式５で表わされる。
【数５】
0004048023.tif 000006
【００３４】
差動非接触カプラ２０の第３のポートで反射した後に、式６で表わされる再反射された波形νr(2)は、受信機１４に戻る。
【数６】
0004048023.tif 000007
ここで、ΓFは、インタフェース４８の反射係数である。このインタフェース４８は、差動非接触カプラ２０の第３のポート３０およびこの第３のポート３０に接続される終端によって形成される。差動非接触カプラ２０の第３のポート３０が終端されていない場合、インタフェース４８で反射係数ΓFがまだ存在する。
【００３５】
十分に大きい値ΓNに対しては、反射を無視することはできないので、２つのコネクタ・インタフェース４６および１つの差動非接触カプラの第３のポート・インタフェース４８の反射を経た後で、式７で表わされる受信信号νRECに干渉が生じる。
【数７】
0004048023.tif 000008
式７における最初の項は入力信号であり、第２の項はバイア・コネクタ３８，４０による伝送であり、第３の項は反射による信号品質の低下である。
【００３６】
信号がソース１２によって、差動で駆動されることによって、状況はより複雑である。これは、ドライバ１２が、正の信号νiおよび負の信号−νiを発することを意味する。式７は、差動のモード動作を強調するために正しく書き直すと式８で表わされる。
【数８】
0004048023.tif 000009
ここで、ｄは差動のモードを示し、ｐは正の信号成分を示し、ｎは負の信号成分を示す。
【００３７】
図１において、差動非接触カプラ２０は、終端されていない。すなわち、第３のポート３０は、解放回路である。また、差動信号ΓNp＝ΓNn＝ΓNに対して、νip＝νi、νin＝−νiと定義し、コネクタ３８，４０を介して同様に仮定すれば、そして、解放回路の非接触の差動のカプラの第３のポート３０に対してはΓFp＝ΓFn＝１。したがって、式８は式９のようになる。
【数９】
0004048023.tif 000010
【００３８】
したがって、式９によれば、差動非接触カプラ２０の第３のポート３０が終端されていない図１の差動バス１０に対しては、反射係数（１＋ΓN）によって、信号品質は劣化する。ここで、他の係数（１＋ΓN）はコネクタ３８，４０を介した伝送によるものである。
【００３９】
本発明の好適な一実施の形態によれば、短絡／解放になったカプラ（ＶＳＯＣ）を含む。これは、図２に示すように、差動カプラ２０および短絡回路終端４２の組合せである。この場合、ΓNは、式４と同じである。しかし、ΓFは、正および負の非接触カプラ２２，２４の差である。正の側は解放回路４３であり、負の側は接地された短絡回路４２であり、ΓFpおよびΓFnは次のように式１０および式１１で表わされる。
【数１０】
0004048023.tif 000011
【数１１】
0004048023.tif 000012
【００４０】
差動非接触カプラ２０の第３のポート３０からの最初の再反射の後で、カプラ２４の正の側３６上の受信機１４に戻る反射信号は、式６で表わされる。すなわち、ΓFp＝１であるので、νr(2)＝ΓNνiとなる。
【００４１】
同様に、負の側３４上の受信機に戻る再反射信号は、ΓFn＝−１であるのでνr(2)＝−ΓNνiとなる。したがって、受信機１４での電圧は、式８によって与えられているので、式１２のようになる。
【数１２】
0004048023.tif 000013
【００４２】
式（１２）は、反射がコモンモードに変換されて、差動受信機で検出されないことを示している。伝送項（１＋ΓN）だけが残り、反射による信号品質の低下のための項がない。
【００４３】
また、上記のことは、第３のポート３０が適切にマッチングされるために反射がないときには、すなわち、非接触のカプラ２２，２４の第３のポート３０がカプラ２２，２４の特性インピーダンスで終端されるならば、考慮する価値がある。この場合、式７，８の両方でΓF＝０であれば、式８は式１２になる。したがって、短絡／解放のカプラ５０は、反射をキャンセルする。
【００４４】
実施の形態２．
本発明の他の実施の形態においては、解放側の静電容量補正を使用する。本実施の形態においては、バス１０は、信号を不足制動し、および／またはコモンモードノイズを減少させる手段を含む。この手段は、インピーダンス終端（一般に、コンデンサ）であり、それは、同様に差動非接触カプラ２０に接続される。
【００４５】
図３は、コンデンサ５２が解放回路の非接触カプラ２４に加えられたことを除いては、本質的に図２と同様である。バス１０のドライバ１２の端に最も近い差動非接触カプラ２０に加えられる静電容量は０．６ｐＦであり、次のカプラ２０の静電容量はそれよりわずかに高く、順次大きくなり最大で約１．５ｐＦ位までである。この静電容量の範囲は、上記の値に限られず他の静電容量値を使用することもできる。これらのコンデンサ５２を用いることによって２つの有益な効果を有する。すなわち、１つは同相ノイズリジェクションであり、他は信号波形上の鋭い立ち下りエッジを生じさせるわずかな信号不足制動である。これらのコンデンサ５２の接地は、伝送線を差動非接触カプラ２０から接地点に延長することによって行われる。これによって、コンポーネントをバックプレーンに加えることを避けている。
【００４６】
第１に、５０ＧＨｚより上の高周波で、静電容量０．６ｐＦは５Ω未満のインピーダンスになり、それは実質的には短絡を示す。この範囲およびそれ以上の周波数で、解放／短絡カプラ５０は、同相モードノイズ信号をリジェクトする。さらに、約２．５ＧＨｚまでの周波数で、大きな部分的コモンモードリジェクションがある。
【００４７】
第２に、静電容量ＣとインダクタンスＬが回路の中に一緒に存在するときは式１３で示す周波数ｆで共振が生じる。
【数１３】
0004048023.tif 000014
Ｌおよび／またはＣが大きくなればなるほど、共振周波数は低くなる。本実施の形態において、静電容量５２を付加することによって、共振周波数はわずかに下方へシフトする。差動非接触カプラ２０中に存在するエネルギの大部分は、この共振周波数で、パルスの立ち下がりエッジ上で観測される速い遷移で消費される。さらに線１６，１８の下方においては、差動非接触カプラ２０の静電容量５２はわずかに増加する。というのは、主伝送線１６，１８の下方においては、差動非接触カプラ２０のカップリングに利用される高周波エネルギは徐々に少なくなるからである。
【００４８】
伝送線上では、容量性終端５２は、負の反射を生じさせ、それによって存在するどの信号をも減少させる。この場合、コンデンサ５２からの負の反射は、存在する立ち下がり端の波形を引き算し、その結果、明らかにより速い立下りエッジになる。
【００４９】
上述のように、本発明の実施の形態では、終端されていない差動非接触カプラ２０を用いて信号品質を著しく改善することができる。反射が有効にキャンセルされるので、主伝送線の終端５４は必要でない。その主伝送線の終端がなくても受信信号の品質に大きな影響を与えない。さらに、この発明は、多くの数のドライバ１２を有するバス１０にも適応でき、その信号品質は、ドライバ１２の数が小さい場合よりも高くなる。
【００５０】
本発明は、次のように要約すことができる。
高い信号品質相互接続用のバスは、少なくとも１つのコモンモード反射を生じさせるための手段、しばしば差動伝送線相互接続用の手段を含む。また、高信号品質相互接続用バスは、信号を不足制動させ、および／またはコモンモードノイズを減少させる手段を含む。両方の場合において、この手段は少なくとも１つのインピーダンス終端である。コモンモード反射を生じさせるために、短絡および解放回路により終端される非接触カプラがあり、それは、コモンモードを再反射させるコネクタおよび他の同様のインピーダンス不連続から反射を生じさせ、その反射は差動受信機でリジェクトされる。信号を不足制動し、および／またはコモンモードノイズを減少させるために、容量性の終端が使われる。信号の不足制動は、カプラパルスの立ち下がりエッジにおいて信号を鋭くする。
特許請求の範囲に記載された本発明から逸れることなく、上述の実施の形態に多くの修正、変更、追加を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴は、添付の図面を参照した説明から明らかになる。
【図１】  反射によって信号品質が劣化する差動非接触のバスを示す図である。
【図２】  本発明の一実施の形態を示す図である。ここで、差動非接触のバスがコモンモード反射を生じさせるための高い信号品質の相互接続を行う。
【図３】  本発明の他の実施の形態を示す図である。ここで、差動非接触バスは、不足制動のための手段およびコモンモードノイズを減らすための手段を有する高い信号品質の相互接続を行う。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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