反射波スイッチング[1]は、 PCIなどのバックプレーン コンピュータバスで使用される信号技術です。
バックプレーン・コンピュータバスは、少なくとも1層の（ほぼ）ソリッドな銅層（グランドプレーン）と、信号線として使用される少なくとも1層の銅トラックを備えた多層プリント基板の一種です。各信号は、そのトラックとその直下の細いグランドプレーンによって形成される伝送線路に沿って伝わります。この構造は、無線工学ではマイクロストリップ線路 として知られています。
各信号は送信機から1つまたは複数の受信機へと伝送されます。ほとんどのコンピュータバスは、固定振幅のパルス列であるバイナリ デジタル信号を使用しています。正しいデータを受信するには、受信機は各パルスを一度だけ検出する必要があります。これを確実にするために、設計者はマイクロストリップの高周波特性を考慮する必要があります。
送信機からマイクロストリップにパルスが発射されると、その振幅は送信機とマイクロストリップのインピーダンスの比に依存します。送信機のインピーダンスは、単純に出力抵抗です。マイクロストリップのインピーダンスは特性インピーダンスであり、マイクロストリップの寸法とバックプレーンの構造に使用されている材料に依存します。パルスの先端（入射波）が受信機を通過する際、検出できるだけの振幅がある場合とない場合があります。検出できるだけの振幅がある場合、そのシステムは入射波スイッチングを使用していると言われます。これは、 VMEバスなど、PCI以前のほとんどのコンピュータバスで使用されているシステムです。
パルスがマイクロストリップの端に到達したとき、その動作は、その地点の回路の状態によって決まります。マイクロストリップが正しく終端されている場合（通常は抵抗器の組み合わせを使用）、パルスは吸収され、そのエネルギーは熱に変換されます。これは、入射波スイッチング バスの場合です。一方、マイクロストリップの端に終端がなく、パルスが開回路に遭遇した場合、パルスは発生源に向かって反射されます。この反射波がマイクロストリップに沿って戻るにつれて、その振幅が元のパルスの振幅に追加されます。反射波が受信機を 2 回目に通過するとき、今度は反対方向から、検出できるだけの振幅を持ちます。これが、反射波スイッチングバスで起こることです。
入射波スイッチングバスでは、バス端からの反射は望ましくないため、終端を追加して防止する必要があります。入射波トレースの終端は、DCバランスのAC結合終端から単一の抵抗直列終端まで、複雑さは様々ですが、いずれの入射波終端も電力とスペースの両方を消費します（Johnson and Graham, 1993）。しかし、入射波スイッチングバスは、同じ周波数で動作する反射波スイッチングバスよりも大幅に長くなる可能性があります。
バス長の制限が許容できる場合、反射波スイッチングバスは消費電力が少なく、所定の周波数で動作するために必要な部品数も少なくなります。バスは、パルスがバックプレーンの長さの2倍（入射波が1往復、反射波がもう1往復）を移動し、1回のバスサイクルで読み取れる程度に安定するように十分に短くする必要があります。移動時間は、バスの往復長を信号の伝播速度（真空中の光速であるcの約2分の1から3分の2）で割ることで計算できます。
参考文献
- ^ アンダーソン、ドン、シャンリー、トム、マインドシェア社 (1999). PCIシステムアーキテクチャ. Addison-Wesley Professional. p. 23. ISBN 978-0-201-30974-4. 2017年10月7日閲覧。
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- ジョンソン、ハワード、グラハム、マーティン (1993).高速デジタル設計. プレンティス・ホール. ISBN 0-13-395724-1。
