por que os fios da placa-mãe começaram a funcionar como antenas em freqüências mais altas, esses fios

Question

eu li este artigo sobre CPU parte do artigo diz:

As the processor clock signal became very high, one problem showed up. The motherboard where the processor is installed could not work using the same clock signal. If you look at a motherboard, you will see several tracks or paths. These tracks are wires that connect the several circuits of the computer. The problem is that with higher clock rates, these wires started to work as antennas, so the signal, instead of arriving at the other end of the wire, would simply vanish, being transmitted as radio waves.

mas isto não diz nada em profundidade sobre este problema alguém pode me explicar por que os fios da placa-mãe agem como antenas no alto clock da CPU e fazem o sinal desaparecer?

    

Answer 1

Esta é uma questão um pouco complicada ...

A razão básica (em termos simples) é que qualquer corrente elétrica cria um campo eletromagnético em torno dela. (veja link ) Qualquer variação de corrente elétrica induz uma variação no campo eletromagnético, que custa energia.

Em baixas freqüências, essas variações acontecem raramente o suficiente para que a energia perdida seja desprezível em comparação com a energia total que passa pelo fio, pois a corrente flui e transporta energia por um longo período de tempo para cada transição.

Em altas freqüências, a energia perdida para o campo magnético é maior (mais transições). Em algum momento, a perda é muito significativa e o sinal não é mais recebido corretamente.

Além disso, a energia total emitida no ar é suficiente para ser capturada por outros fios. (Da mesma forma que uma corrente elétrica gera um campo eletromagnético, um campo eletromagnético gera uma corrente)

Existem também outras razões pelas quais frequências mais altas são difíceis de alcançar em uma placa-mãe. Por exemplo, a eletricidade só viaja tão rápido ( velocidade da luz , se negligenciarmos as propriedades de propagação dos fios) e isso pode se tornar significativo quando os tempos caem abaixo de um certo limite. porque o nível real do sinal é diferente em lugares diferentes no fio. Em uma CPU, a distância percorrida pela corrente é menor, então esse problema é encontrado em freqüências mais altas. Há também ressonância de ponto final para levar em consideração, etc.