新型EBG結構抑制開關噪聲的研究.pdf

1、當前，各類電子產品豐富了人們的生活，方便了人們的生產。這些電子設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，都導致電路功能實現的好壞與信號畸變程度的深淺密切相關。其中一個不容忽視的原因就是同步開關噪聲（SSN）對高速數字電路的電源分配系統(tǒng)（PDS）產生的干擾。產生于平面間的SSN會導致諧振，而當諧振現象出現在電源/地平面之間時，又會使本已出現的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）結構來抑制印制電路板（PCB）上的噪聲傳播，從而解決相關的電源完整性（PI）和信號完整性（SI）問題，并由此提出了一系列新的結構和理論分析方法，其中很大一部分都已在實驗和生產中得到了證實和應用，為現今電子器件的發(fā)展和創(chuàng)新做出了巨大的貢獻。
　　本文結合前人的研究作為基礎，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字鏈路的發(fā)展歷程及當前國內外的發(fā)展現狀；其次，詳細闡述了高速數字鏈路的相關理論概念，重

3、點是對其反射現象和串擾現象的理論分析；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結構：蘑菇型EBG結構和平面型EBG結構做了詳細的等效分析和性能對比，闡述了它們的結構特點、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EBG結構現有的理論和結構，結合表面濾波器（FSS）理論，設計了一種新穎的SL-EBG結構，該結構在平面型L-EBG結構的基礎

4、上，創(chuàng)造性地將地平面蝕刻成FSS結構，即二維十字型縫隙陣列，使得新結構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，詳細描述了新結構的單元設計特點，并用FSV對比了實測與仿真結果，證實了實驗數據的準確性和實物加工的精確；接著，結合集總元件電路模型與諧振腔模型對新型SL-EBG結構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仿真得到了新結構的直流阻抗，并根據二次仿真獲得的眼圖，分析該新型結構的信號傳輸特性