一种通过添加微带线方式提升眼图质量的方法及系统与流程

本发明涉及信号传输技术领域，特别是一种通过添加微带线方式提升眼图质量的方法及系统。

背景技术：

在电磁场领域中，有一种术语叫做电磁场带隙，electromagneticbandgap，减缩写为ebg，是一个电磁结构呈现周期性的分布，能够很大的影响电磁波的传播，选择不同的介质，进而屏蔽某个频段的电磁波，从而将电磁干扰降到最低。

服务器产业以及网络的不断提速对高速信号的要求也越来越高，同步噪声的影响也越来越严重，很大影响着信号质量，另一方面，电源层的大量分割很容易造成跨参考，进一步对信号完整性造成严重影响，ebg的结构的引入能够很好的解决这一问题。

ebg的这种方式可以将共模噪声抑制到一个合理的区间，起到共模滤波器的作用，当在pcb叠层中引入当做信号层的参考，也能将信号层中的噪声抑制，保证信号的高速传播。在pcb板层中，电气特性、防火性能、机械特性都会对高速信号造成影响。鉴于实际工程需要，为了获得更好的低截止频率以及更高的带宽要求，可以减少电容等以及增加电感等元器件，ebg结构能够全频段的抑制同步开关噪声。

在pcb叠构中往往存在电源层，在具体到某个芯片时，i/obank中管脚在同时转换产生的ssn(同步开关噪声)时会对其他端口造成严重的干扰。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种通过添加微带线方式提升眼图质量的方法及系统，旨在解决现有技术中由于参考面的不连续性使得返回电流路径增大进而使信号质量变差的问题，实现提高信号质量，增强产品竞争力。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种通过添加微带线方式提升眼图质量的方法，所述方法包括以下操作：

在信号线层中离信号线一侧固定长度位置处设置一条短截微带线，所述微带线通过两个通孔连接到ebg电源平面，并为其提供回流信号路径；

设定微带线的长度、宽度以及与信号线的间距，通过眼图仿真，根据眼图的眼高和眼宽选取最优微带线结构参数。

优选地，所述微带线长度为240mil，宽度为30mil，与信号去路间距为5mil。

优选地，所述眼图仿真参数设置如下：

输出端为非归零的伪随机比特序列，其中比特序列幅度为2v，脉冲周期长度为500ps，脉冲的上升/下降时间为50ps。

优选地，所述信号线的线宽为0.75mm。

本发明还提供了一种通过添加微带线方式提升眼图质量的系统，所述系统包括：

微带线添加模块，用于在信号线层中离信号线一侧固定长度位置处设置一条短截微带线，所述微带线通过两个通孔连接到ebg电源平面，并为其提供回流信号路径；

最优结构参数选取模块，用于设定微带线的长度、宽度以及与信号线的间距，通过眼图仿真，根据眼图的眼高和眼宽选取最优微带线结构参数。

优选地，所述微带线长度为240mil，宽度为30mil，与信号去路间距为5mil。

优选地，所述眼图仿真参数设置如下：

输出端为非归零的伪随机比特序列，其中比特序列幅度为2v，脉冲周期长度为500ps，脉冲的上升/下降时间为50ps。

优选地，所述信号线的线宽为0.75mm。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明通过在信号线层中离信号线一侧固定长度位置处设置一条短截微带线，所述微带线通过两个通孔连接到ebg电源平面，并为其提供回流信号路径，并通过眼图的质量选取微带线的结构参数，从而解决ebg电源平面对si的影响，避免了由于参考面的不连续性使得返回电流路径增大进而使信号质量变差，通过引入微带线，为回流信号提供了一个尽可能短的路径，将同步开关噪声抑制到合理的区间，从而提高信号质量，增强产品竞争力。

附图说明

图1为本发明实施例中所提供的一种添加微带线的设计模型示意图；

图2为本发明实施例中所提供的有无微带线时的插入损耗示意图；

图3为本发明实施例中所提供的无微带线模式下眼图；

图4为本发明实施例中所提供的有微带线模式下眼图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面结合附图对本发明实施例所提供的一种通过添加微带线方式提升眼图质量的方法及系统进行详细说明。

本发明公开了一种通过添加微带线方式提升眼图质量的方法，所述方法包括以下操作：

在信号线层中离信号线一侧固定长度位置处设置一条短截微带线，所述微带线通过两个通孔连接到ebg电源平面，并为其提供回流信号路径；

设定微带线的长度、宽度以及与信号线的间距，通过眼图仿真，根据眼图的眼高和眼宽选取最优微带线结构参数。

如何抑制ssn的同时还要改善整个高速电路系统的si一直是高速信号设计人员的关注重点。对于频带范围的ssn，ebg结构可以抑制，但是由于电源平面蚀刻有周期性的ebg图案，因而当高速信号参考此平面时，会产生跨参考的现象。由于参考平面的不连续性使得返回电流路径增大进而使信号质量变差。为了解决ebg电源平面对si的影响，在信号线路径上添加一条短截微带线，并用两个通孔连接到ebg电源平面。

如图1所示，设计模型第一层为信号线，第二层为ebg平面，在第一信号线旁边添加一条短截微带线，并将没有添加微带线的第二信号线作为参考对比。第一信号线和第二信号线的线宽均设定为0.75mm，信号去路旁边添加微带线为回流信号提供了尽可能短的路径，考虑到实际加工误差，将微带线长度定为240mil，宽度为30mil，与信号去路间距为5mil。

分别对第一信号线和第二信号线进行信号仿真，获得两者的插入损耗，通过插入损耗比较信号质量，如图2所示的信号线传输系统的仿真和测试结果。存在微带线的第一信号线在谐振频点0.3ghz左右时提高了约2db，由此可见，加微带线可以为信号提供更短的返回路径，从而可以改善信号质量。

由于眼图是信号累积形成的图像，可观察出码间串扰和噪声的影响，从而判别信号的质量，当眼睛越大，眼图越清晰，表示信号质量比较好，反之则信号质量不好。将图1所示模型进行眼图仿真，仿真参数设置如下：

输出端为非归零的伪随机比特序列，其中比特序列幅度为2v，脉冲周期长度为500ps，脉冲的上升/下降时间为50ps，通过观察眼高和眼宽，眼高和眼宽时眼图衡量信号质量的两个参数，当无微带线结构时根据上述仿真条件，眼高和眼宽分别为1.094mv和483.95ps，当有微带线结构时眼高和眼宽分别为1.683mv和496.92ps，如图3、4所示。可见，微带线结构存在时信号质量比无微带线结构时信号质量好很多。

进而设置微带线结构的不同参数，包括微带线的长度、宽度以及与信号线的间距，通过多次眼图仿真，选择最优眼图下的微带线结构参数。

本发明实施例通过在信号线层中离信号线一侧固定长度位置处设置一条短截微带线，所述微带线通过两个通孔连接到ebg电源平面，并为其提供回流信号路径，并通过眼图的质量选取微带线的结构参数，从而解决ebg电源平面对si的影响，避免了由于参考面的不连续性使得返回电流路径增大进而使信号质量变差，通过引入微带线，为回流信号提供了一个尽可能短的路径，将同步开关噪声抑制到合理的区间，从而提高信号质量，增强产品竞争力。

本发明实施例还公开了一种通过添加微带线方式提升眼图质量的系统，所述系统包括：

微带线添加模块，用于在信号线层中离信号线一侧固定长度位置处设置一条短截微带线，所述微带线通过两个通孔连接到ebg电源平面，并为其提供回流信号路径；

最优结构参数选取模块，用于设定微带线的长度、宽度以及与信号线的间距，通过眼图仿真，根据眼图的眼高和眼宽选取最优微带线结构参数。

设计模型第一层为信号线，第二层为ebg平面，在第一信号线旁边添加一条短截微带线，并将没有添加微带线的第二信号线作为参考对比。第一信号线和第二信号线的线宽均设定为0.75mm，信号去路旁边添加微带线为回流信号提供了尽可能短的路径，考虑到实际加工误差，将微带线长度定为240mil，宽度为30mil，与信号去路间距为5mil。

将设计模型进行眼图仿真，仿真参数设置如下：

输出端为非归零的伪随机比特序列，其中比特序列幅度为2v，脉冲周期长度为500ps，脉冲的上升/下降时间为50ps，通过观察眼高和眼宽，眼高和眼宽时眼图衡量信号质量的两个参数，当无微带线结构时根据上述仿真条件，眼高和眼宽分别为1.094mv和483.95ps，当有微带线结构时眼高和眼宽分别为1.683mv和496.92ps。可见，微带线结构存在时信号质量比无微带线结构时信号质量好很多。进而设置微带线结构的不同参数，包括微带线的长度、宽度以及与信号线的间距，通过多次眼图仿真，选择最优眼图下的微带线结构参数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。