新型EBG結(jié)構(gòu)抑制開關(guān)噪聲的研究.pdf

1、當(dāng)前，各類電子產(chǎn)品豐富了人們的生活，方便了人們的生產(chǎn)。這些電子設(shè)備的時鐘邊緣速率在不斷變快，工作頻率在持續(xù)提升，噪聲容限與供電電壓在穩(wěn)步降低。這一系列的變化，都導(dǎo)致電路功能實現(xiàn)的好壞與信號畸變程度的深淺密切相關(guān)。其中一個不容忽視的原因就是同步開關(guān)噪聲（SSN）對高速數(shù)字電路的電源分配系統(tǒng)（PDS）產(chǎn)生的干擾。產(chǎn)生于平面間的SSN會導(dǎo)致諧振，而當(dāng)諧振現(xiàn)象出現(xiàn)在電源/地平面之間時，又會使本已出現(xiàn)的SSN變得更加的惡化。目前人們熱衷于研究使用

2、電磁帶隙（EBG）結(jié)構(gòu)來抑制印制電路板（PCB）上的噪聲傳播，從而解決相關(guān)的電源完整性（PI）和信號完整性（SI）問題，并由此提出了一系列新的結(jié)構(gòu)和理論分析方法，其中很大一部分都已在實驗和生產(chǎn)中得到了證實和應(yīng)用，為現(xiàn)今電子器件的發(fā)展和創(chuàng)新做出了巨大的貢獻。
　　本文結(jié)合前人的研究作為基礎(chǔ)，重點分析了高速鏈路中的信號完整性問題。首先大概介紹了高速數(shù)字鏈路的發(fā)展歷程及當(dāng)前國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀；其次，詳細闡述了高速數(shù)字鏈路的相關(guān)理論概念，重

3、點是對其反射現(xiàn)象和串?dāng)_現(xiàn)象的理論分析；然后分析了電源噪聲形成的原因、類型、抑制方法以及各種的優(yōu)缺點；最后對兩種傳統(tǒng)的EBG結(jié)構(gòu)：蘑菇型EBG結(jié)構(gòu)和平面型EBG結(jié)構(gòu)做了詳細的等效分析和性能對比，闡述了它們的結(jié)構(gòu)特點、SSN抑制特性及等效電路分析模型，并且描述它們各自的優(yōu)點和不足。
　　在本文的最后一章中，根據(jù)EBG結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的理論和結(jié)構(gòu)，結(jié)合表面濾波器（FSS）理論，設(shè)計了一種新穎的SL-EBG結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在平面型L-EBG結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)

4、上，創(chuàng)造性地將地平面蝕刻成FSS結(jié)構(gòu)，即二維十字型縫隙陣列，使得新結(jié)構(gòu)同時具備了空間上的選擇透過性與平面上的噪聲抑制性。首先，詳細描述了新結(jié)構(gòu)的單元設(shè)計特點，并用FSV對比了實測與仿真結(jié)果，證實了實驗數(shù)據(jù)的準確性和實物加工的精確；接著，結(jié)合集總元件電路模型與諧振腔模型對新型SL-EBG結(jié)構(gòu)的下截止頻率與上截止頻率分別作了分析和估算。最后，使用CST2011仿真得到了新結(jié)構(gòu)的直流阻抗，并根據(jù)二次仿真獲得的眼圖，分析該新型結(jié)構(gòu)的信號傳輸特性