PCB板級(jí)共模噪聲抑制方法研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子系統(tǒng)的速率和集成度都在不斷提高，電磁兼容(EMC，Electromagnetic Compatibility)問題面臨越來越多的挑戰(zhàn)。共模噪聲是電磁干擾(EMI，Electromagnetic Interference)的重要來源，其抑制技術(shù)一直是電磁兼容領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。高速電路和射頻電路都有受到共模噪聲影響的風(fēng)險(xiǎn)。作為專業(yè)碩士論文，緊密結(jié)合華為公司的實(shí)際產(chǎn)品，針對(duì)其遇到的PCB板級(jí)高速鏈路和射頻電路共模

2、噪聲干擾問題進(jìn)行了研究，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了滿足工程需求的差分鏈路共模濾波器，并且將高阻抗表面應(yīng)用于射頻功放腔體內(nèi)部的共模噪聲抑制。
　　高速差分鏈路攜帶的共模噪聲極易造成EMI超標(biāo)。隨著PCB布線密集程度的增加以及干擾噪聲頻率的升高，現(xiàn)有的噪聲抑制技術(shù)已經(jīng)無法滿足工程需求。通過在PCB上設(shè)計(jì)在板共模濾波器濾除共模噪聲的方法早已被提出，但是目前的技術(shù)主要被應(yīng)用在10GHz以下噪聲的濾除，而且并未研究各種濾波器在工程應(yīng)用

3、中的局限性。本文針對(duì)線寬和線距只有5～7mil的高速差分鏈路設(shè)計(jì)10GHz和25GHz共模濾波器。首先對(duì)濾波器位于差分線參考地上的常見結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)該類結(jié)構(gòu)對(duì)PCB加工中的層間錯(cuò)位極為敏感，導(dǎo)致其在工程中的應(yīng)用受到限制。繼而提出了濾波器與差分線位于同一層的共面型結(jié)構(gòu)，但是由于目前加工工藝的限制使得差分線和濾波器的間距無法做到很小造成濾波器的帶寬很窄無法滿足工程需求。最終，本文通過在差分線下增加刻槽將共面型濾波器的-10dB帶寬拓

4、寬了5倍以上，并且通過優(yōu)化消除了了引入濾波器后造成的SI問題，使得該結(jié)構(gòu)滿足工程應(yīng)用的要求，并設(shè)計(jì)了高頻測(cè)試單板用測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了其有效性。
　　本文還針對(duì)射頻功放受到共模噪聲干擾問題進(jìn)行了分析，通過場(chǎng)路混合建模法對(duì)包含金屬屏蔽腔的功放模塊進(jìn)行建模，通過仿真與理論分析確定了功放增益惡化的原因是由于輸出匹配節(jié)的噪聲耦合到輸入匹配節(jié)并再次放大。本文將以上共模濾波器擴(kuò)展為高阻抗表面，在腔體內(nèi)表面放置高阻抗表面，利用其抑制表面波的特性成功地