本发明专利技术应用于印制电路板领域，特别是涉及一种应用于印制电路板电源平面的宽带电磁带隙结构；它至少包括非导电基板，非导电基板上下面覆有金属板，金属板被腐蚀成间隔分布的电磁带隙单元。电磁带隙结构单位晶格中金属贴片上蚀刻缝隙。电磁带隙结构单位晶格中金属贴片四周开槽。这种结构有更宽的相对带宽和更低的截止频率，基本覆盖同步开关噪声的噪声频带，可以全向消除位于电源平面与地平面之间的同步开关噪声。本发明专利技术采用现有常规印刷电路板制造工艺，易于实现，效益高。
【技术实现步骤摘要】
一种宽带电磁带隙结构
本专利技术应用于印制电路板领域，特别是涉及一种应用于印制电路板电源平面的宽带电磁带隙结构。
技术介绍
随着现代高速数字电路的发展，快速边沿上升速率，高时钟速率和低电压电平等原因使得电源平面与地平面之间的同步开关噪声问题变得越来越突出。同步开关噪声是由印刷电路板上的多个有源器件的电流同时开关时，电源平面与地平面之间多种谐振模式造成，而同步开关噪声又会引起信号完整性与电磁兼容等问题。印刷电路板作为系统内电磁兼容的一环又是非常重要的一环，因此如何消除高速电路中的同步开关噪声就成了电路设计人员必须解决的难题。为了抑制同步开关噪声，人们已经提出许多种方法，诸如。其中在电源与地平面之间增加去耦电容器就是最常用的方法，但是当频率高于600MHz时，去耦电容器中存在寄生电感，寄生电感会与电容器产生自谐振，限制了频率带宽，一般地去耦电容器在高于600MHz频率应用时无效而典型的同步开关噪声具有低于6GHz的低通频谱，因此采用去耦电容器的旁路技术不能解决高频同步开关噪声问题。一种新的解决方法亟待提出。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够有效降低截止频率、提高阻带带宽，其同步开关噪声抑制特性优于传统L-bridged电磁带隙结构，且采用现有常规印刷电路板制造工艺，易于实现，效益高的宽带电磁带隙结构。实现本专利技术目的技术方案是:一种宽带电磁带隙结构，至少包括非导电基板，非导电基板上下面覆有金属板，金属板被腐蚀成间隔分布的电磁带隙单元；电磁带隙单元由非导电基板一个面的正方形体和正方形体四个边向外延伸导体线及另一个面的L-bridgedEBG结构单元成，四个边向外延伸导体线与正方形体的四个边垂直，四个边向外延伸导体线从连接边1/3 — 1/4位置向外延伸，启始点靠近正方形体垂直中心线位置，正方形体内的向外延伸导体线两侧非导电间隙在0.2mm ;正方形体四个边向外延伸导体线成5次垂直弯折，与正方形体的对应边形成平行折叠，5次垂直弯折产生六个边，第一边长在正方形体内，长度=13.2mm ;第二边长与正方形体边平行,长度=14.5mm ;第三边长=0.6mm,第四和第六边长相等为16mm ;第二边长小于第三边长。所述的电磁带隙单元为两个，并排分布。所述的电磁带隙单元为九个，九个分布成3*3正方形。所述的电磁带隙单元厚度0.4mm,边长90mm。所述的L-bridged EBG结构单元由下正方形体和下正方形体的导体外延伸线构成，导体外延伸线与下正方形体的四个边垂直，导体外延伸线从连接边一端1/3 - 1/4位置向外延伸，启始点从下正方形体边沿开始，经一次垂直向上弯折形成两个垂直边，连接下正方形体边的垂直边是0.65mm,宽度是0.2 _ ;第二个垂直边长是15.2 mm,宽度是0.1 _。所述的下正方形体和正方形体中心重合，边沿平行。本专利技术与现有的技术相比具有以下优点: 其单位晶格由L型枝条、正方形金属贴片缝隙和构成。电磁带隙结构的单位晶格中的自旋型枝条围绕正方形金属贴片。电磁带隙结构单位晶格中金属贴片上蚀刻缝隙。电磁带隙结构单位晶格中金属贴片四周开槽。这种结构有更宽的相对带宽和更低的截止频率，基本覆盖同步开关噪声的噪声频带，可以全向消除位于电源平面与地平面之间的同步开关噪声。本专利技术采用现有常规印刷电路板制造工艺，易于实现，效益高。下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。【附图说明】图1是本专利技术实施例1结构示意图； 图2是本专利技术实施例2结构示意图； 图3是电磁带隙单元结构示意图； 图4是L-bridged EBG结构单元示意图； 图5是IS EBG的S21参数对比； 图6是IS EBG的S31参数对比； 图7是IS EBG的S21和S31参数对比。图中，1、非导电基板；2、金属板；3、电磁带隙单兀；4、正方形体；5、四个边向外延伸导体线；6、L-bridged EBG结构单元；7、启始点；8、中心线；9、正方形体内的向外延伸导体线；10、非导电间隙；11、下正方形体；12、导体外延伸线。【具体实施方式】实施例1 如图1所示，一种宽带电磁带隙结构，至少包括非导电基板1，非导电基板I上下面覆有金属板2，金属板2被腐蚀成间隔分布的电磁带隙单元3，间隔分布的电磁带隙单元3为两个，并排分布。实施例2 如图2所示，一种宽带电磁带隙结构，至少包括非导电基板1，非导电基板I上下面覆有金属板2，金属板2被腐蚀成间隔分布的电磁带隙单元3，间隔分布的电磁带隙单元3为九个，九个分布成3*3个正方形。如图3所示，电磁带隙单元3由非导电基板I 一个面的正方形体4和正方形体四个边向外延伸导体线5及另一个面的L-bridged EBG结构单元6构成，四个边向外延伸导体线5与正方形体4的四个边垂直，四个边向外延伸导体线5从连接边1/3 - 1/4位置向外延伸，启始点7靠近正方形体垂直中心线8位置，正方形体内的向外延伸导体线9两侧非导电间隙10在0.2mm ;正方形体外的延伸导体线5成5次垂直弯折，与正方形体4的对应边形成平行折叠，5次垂直弯折产生六个边，第一边长在正方形体内，长度=13.2mm ;第二边长与正方形体边平行，长度=14.5mm ;第三边长=0.6mm,第四和第六边长相等为16mm ;第二边长小于第三边长。电磁带隙单元3厚度0.4mm,边长90mm。如图4所示，L-bridged EBG结构单元6由下正方形体11和下正方形体11的导体外延伸线12构成，导体外延伸线12与下正方形体11的四个边垂直，导体外延伸线12从连接边一端1/3 - 1/4位置向外延伸，启始点从下正方形体边沿开始，经一次垂直向上弯折形成两个垂直边，连接下正方形体边的垂直边是0.65mm,宽度是0.2 mm ;第二个垂直边长是 15.2 mm,宽度是 0.1 mm。正方形体4和下正方形体11中心重合。下面通过仿真，测试本专利技术应用于电源平面时对同步开关噪声的抑制效果，具体步骤如下:(I)将一个3X3矩形单位晶格阵列的新型电磁带隙结构蚀刻嵌入电源平面，选择的双层印刷板的尺寸为90 mmX90 mmX0.4 mm,衬底介质材料为FR4,其相对介电常数&= 4.4 ,损耗角正切tan 5 = 0.02 ,地平面保持连续完整，其中，自旋型直接围绕金属贴片、金属贴片上蚀刻缝隙和金属贴片四周开槽，是为了增强相邻金属贴片之间的电感。(2)在位于坐标(45mm, 45mm), (75mm, 45mm), (75mm, 75mm)的三点处,分别加载 3 个测试端口。利用Anosoft HFSS软件仿真，仿真曲线如图5、图6、图7所示，定义阻带为S2I幅度小于-30 dB，S21的测量结果显示频率带隙覆盖240 MHz到20 GHz的频带，带宽19.76GHz ；S31的仿真结果显示频率带隙覆盖280MHz到20 GHz的频带，带宽19.72 GHz0阻带带宽和下限截止频率都优于传统的L-bridged EBG结构。因此IS-EBG电源平面具有良好的抑制SSN特性。本专利技术电磁带隙电源平面的同步开关噪声抑制特性优于传统的L-bridged电磁带本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宽带电磁带隙结构，至少包括非导电基板（1），非导电基板（1）上下面覆有金属板（2），金属板（2）被腐蚀成间隔分布的电磁带隙单元（3）；电磁带隙单元（3）由非导电基板（1）一个面的正方形体（4）和正方形体四个边向外延伸导体线（5）及另一个面的L‑bridged EBG结构单元结构单元（6）构成，四个边向外延伸导体线（5）与正方形体（4）的四个边垂直，四个边向外延伸导体线（5）从连接边1/3－1/4位置向外延伸，启始点（7）靠近正方形体垂直中心线（8）位置，正方形体内的向外延伸导体线（9）两侧非导电间隙（10）在0.2mm；正方形体四个边向外延伸导体线（5）成5次垂直弯折，与正方形体（4）的对应边形成平行折叠，5次垂直弯折产生六个边，第一边长在正方形体内，长度＝13.2mm；第二边长与正方形体边平行，长度＝14.5mm；第三边长=0.6mm，第四和第六边长相等为16mm；第二边长小于第三边长。
【技术特征摘要】
1.一种宽带电磁带隙结构，至少包括非导电基板(I)，非导电基板(I)上下面覆有金属板(2)，金属板(2)被腐蚀成间隔分布的电磁带隙单元(3);电磁带隙单元(3)由非导电基板(I)一个面的正方形体(4)和正方形体四个边向外延伸导体线(5)及另一个面的L-bridgedEBG结构单元结构单元(6)构成，四个边向外延伸导体线(5)与正方形体(4)的四个边垂直，四个边向外延伸导体线(5)从连接边1/3 - 1/4位置向外延伸，启始点(7)靠近正方形体垂直中心线(8)位置，正方形体内的向外延伸导体线(9)两侧非导电间隙(10)在0.2mm ;正方形体四个边向外延伸导体线(5)成5次垂直弯折，与正方形体(4)的对应边形成平行折叠，5次垂直弯折产生六个边，第一边长在正方形体内，长度=13.2mm ;第二边长与正方形体边平行，长度=14.5mm ;第三边长=0.6mm,第四和第六边长相等为16mm ;第二边长小于第三边长。2.根据权利要求1所述的一种宽带电磁带...
【专利技术属性】
技术研发人员：路宏敏，王向荣，梁博，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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