
【电】 nonplanar network
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-
【计】 planar network
非平面网络(non-planar network)指无法在二维平面上绘制且所有连线不发生交叉的图论结构,该概念在电子电路设计与计算机网络拓扑领域具有特殊重要性。根据《现代电子工程术语词典》的定义,其核心特征是至少存在一个闭合回路无法满足平面图判定条件。
判定标准采用库拉托夫斯基定理(Kuratowski's theorem),即若网络包含K₅完全图或K₃,₃完全二分图的同胚子图,则必然属于非平面结构。该定理的数学表达式为: $$ G text{ 是非平面图} iff G text{ 包含 } K{5} text{ 或 } K{3,3} text{ 的细分} $$ 这为集成电路布线验证提供了理论依据。
在应用层面,现代三维芯片封装技术(如TSV硅通孔)通过垂直堆叠成功解决了非平面网络的物理实现难题。根据IEEE电路与系统汇刊2023年的研究,这种多层互连结构使晶体管密度提升了58%,同时将信号延迟降低至平面结构的1/3。
非平面网络是电路或网络结构中的一种特殊类型,其核心特征是无法在平面上绘制而不出现支路交叉。以下是详细解释:
定义与结构特点
当网络中的支路无论如何布局,都无法避免非端点处的交叉时(即支路之间除连接点外还存在其他交点),这种结构称为非平面网络。例如,传输线路中的交叉连接必须通过非平面网络表示。
与平面网络的对比
平面网络的所有支路均可无交叉地绘制于同一平面,而非平面网络因存在“立体交叉”结构,需借助三维空间才能完全展开。
实际应用场景
常见于复杂电路系统,如集成电路设计、通信传输线路或多层电路板中,需处理多个信号路径交叉的情况。
分析方法限制
传统电路分析方法(如网孔电流法)仅适用于平面网络,而非平面网络需采用其他方法(如回路电流法或节点电压法)进行建模。
总结来说,非平面网络的关键在于其拓扑结构的复杂性,这对电路设计与分析提出了更高要求。
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