EBG結構在高速PCB電源分布網絡中的應用研究.pdf

1、本文以電磁帶隙(EBG)結構在高速印刷電路板(PCB)電源分布網絡(PDN)噪聲的抑制為研究對象，介紹了PDN設計的基本部件、模型及同步開關噪聲(SSN)形成的原因，研究了基于高阻抗平面(HIS)的蘑菇型EBG結構和平面型EBG結構的設計特點、阻帶特性及等效電路模型，總結了影響蘑菇型EBG和平面型EBG結構阻帶性能的等效電路元件并提出改進其阻帶性能的方法。在此基礎上設計三種新型EBG結構，并將其應用到高速PCB中PDN的電源噪聲抑制中。

2、具體工作歸納如下：
　　 (1)提出一種寬阻帶T型交指電容EBG結構。通過在傳統(tǒng)HIS的基礎上增加交指電容，增大電源層與HIS層之間的耦合電容，降低HIS層的等效電感。-30dB時該EBG結構相對于傳統(tǒng)HIS結構，阻帶下截止頻率從0.9 GHz降低到290 MHz，阻帶帶寬從6.1 GHz提高到7.1 GHz。在不改變單元結構的面積，增加交指單元層數和降低單元厚度的情況下，通過仿真驗證，該結構具有良好的連續(xù)寬阻帶SSN抑制能力。

3、
　　 (2)提出一種多層改進蘑菇型EBG結構。將兩層螺旋型平面嵌入到電源層與HIS層之間，可有效增大電源層與HIS層之間的耦合電容，增大HIS單元的等效電感，進而降低阻帶的下截止頻率，提高阻帶的抑制寬度。通過仿真分析驗證，該結構具有良好的連續(xù)超寬帶SSN抑制能力，-30dB時SSN抑制阻帶從0.6 GHz到15 GHz。
　　 (3)提出一種螺旋型電感增強的平面型EBG結構，單元結構是由一個正方形的金屬片和四個螺旋型電