专利名称：利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，特别是利用信号发生器达到磁场抵消与电场耦合的抵消电路。
为了提高电子产品的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)，在设计电子产品时便需考虑到电源、信号线、比较信号、数字信号、电气机箱、以及操作机箱等电路设计。其中，不可缺少的就是滤波电路，包括去耦合电容(Decoupling capacitors)、滤波电容(Filter capacitors、)和旁路电容(Bypass capacitors)等。由于印刷电路板(PCB)上信号日益提高(由33MHz提高到133MHz)，且PCB上的印刷电路线(strip)由于电阻较高，虽仅少量电流也会导致电压降，较之更甚者，如果使用在高频时，电感的影响很大，所具有的电感在高频电路中不可忽视，一般加在信号上的滤波器(包含电阻电容的RC滤波器或电感电容的LC滤波器)在可能影响信号质量(如信号的上升时间、传输延迟及振幅)的情况下，无法满足高速电路电磁干扰的抵消目的。
基于上述提及的滤波器，会严重影响高速电路信号质量，使用差动信号(differential Signals)以解决高速电路电磁干扰的抵消目的，的确是一种可行的方式。但是，目前大部分高速信号电路为单端信号(Single-endedSignal)，无法作到与差动信号产生电磁干扰抵消的目的。
而PCB使用于高速数字电路的处理时，必需处理一些脉冲宽度窄、上升下降时间非常快的脉冲，以及因电源的故障而导致误动作等情况。所以解决高速电路电磁干扰的抵消电路显得非常重要。
本发明的目的是提供一种利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，使得在印刷电路板(PCB)上的信号频率日益提高，并且脉冲宽度窄、上升下降时间非常快的脉冲的高速电路情况下仍能抵消电磁干扰，提高电子产品的电磁相容性。
为了实现本发明的上述目的，本发明的第一个方面是提供一种利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，所述抵消电路包括一个信号发生器，利用所述信号发生器的无效的时脉接脚(pin clock)连接一个信号线；一个移相器(phase shifter)，用于将所述信号线上信号进行移相；一个差动信号电路，形成由该移相器移相后的产生假信号(Dummy Signal)的电路；和一个天线，利用该天线将该差动信号电路发射倒相的电磁波，用于产生磁场抵消与电场耦合。
为了实现本发明的上述目的，本发明的第二个方面是提供一种抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，利用信号发生器中的一个时钟接脚(pin clock)，通过走线经一个移相器(phase shifter)移相，再经一个微带天线(Microstrip antenna)或一个带状线天线(Stripline antenna)，以便发射倒相的电磁波，与原来存在的电磁波达到相互抵消的作用。
本发明的优点是利用简单的电路和结构实现一种抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，提高了电子产品的电磁兼容性，进而提高了电子产品的质量。
下面结合说明书附图描述有关本发明的详细内容及技术。
图1是本发明实施例的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路示意图；图2A是本发明实施例所利用微带电路上的驻波分布示意图；图2B是本发明实施例所利用微带电路的端部幅射示意图；图2C是本发明实施例的电磁场抵消及泄漏场强度示意图；及图3A-3H现有技术移相器的型式图。
说明书附图中的各个标号分别表示以下含义10信号发生器20无效的时脉接脚(pin clock)30信号线40移相器(phase shifter)50微带天线(Microstrip antenna)50带状线天线(Stripline antenna)60已抵消大部分的电磁场70泄漏场强度(stray fringing fields)就目前PCB硬件结构而言，大部分集成电路的时钟都是由一个信号发生器所提供，通常是产生射频频率(100kHz以上)的振荡器，用以产生必要的输出、频率、调变频率及调变度等信号。而这些时钟脉冲经由PCB的电路图形(trace)贯穿整个PCB，电流流动的时脉所造成的磁场、电场充满了整个PCB，进而在远场形成平面波。因此本发明提出一种利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路。
图1是根据本发明所公开的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路示意图，应用信号发生器10中的一个无用的时脉接脚(pin clock)20，利用该时脉接脚连接一个信号线30，该信号线30，经由一个移相器(phase shifter)40移相后形成一个假信号(Dummy Signal)电路，从而产生一个差动信号电路，再经由一个天线50发射倒相的电磁波，该天线可以是微带天线(Microst ripantenna)50或一个带状线天线(Stripline antenna)50，并与原来存在的电磁波达到相互抵消的作用。而一般的微带天线(Microstrip antenna)50是将微带电路的前端开路，利用该部分的天线做为发射之用，而微带电路其相对介电质基板的下方全部为导体，当基板下方的导体面比该微带电路宽度W大很多时，则该导体具有和无限扩大的导体相同的效果。此时，如果微带电路上有电流流动的话，则除去下面的导体，取二倍间隔，则有具有反方向电流的微带电路的等效特性。因此，微带电路若考虑其假想电流的话，亦视为与勒谢尔线(Lecher)相同的传输电路，亦即平行并排的电路。
对于根据勒谢尔线(Lecher)上的驻波分布来考虑偶极天线，当微带电路的两端开路时，微带电路上的驻波分布如图2A所示。
因为微带天线的谐振长度主要由电路的长度来决定，所以电路的宽度依赖谐振的条件非常小。但是，作为天线的工作必须考虑来自这一部分的辐射。而图2B为本发明实施例所利用微带电路的端部辐射示意图，虽然电磁场的确密闭在微带电路内，但是来自天线端部的电场会向外侧扩散。亦即，利用彼此磁波的反相位，使其辐射的电场与原来存在的电场达到相互抵消的作用。
经由一个微带天线(Microstrip antenna)50或一个带状线天线(Stripline antenna)50，以便发射倒相的电磁波，其中相位差的范围可以根据移相器40电路的设计，产生从90°至180°不同的移相。该差动信号在不损伤信号质量的的情况下，根据右手安培定律(如图2C所示)可达到磁场抵消以及电场耦合的目的，其中为走线30的电流方向(指入纸面)，⊙为经由信号发生器的另一个接脚的电流方向(指出纸面)。所以在近场下，已抵消大部分的电磁场60，只有少量的杂散泄漏场强度(stray fringing fields)70会散逸到远场成为平面波，这样一来可以大幅降低电磁幅射。
本发明所采用的移相器的型式可以选自图3A-3H中的现有技术移相器的型式的任何一种。其中包含图3A的直线式延迟线型(Straight delay line)移相器、图3B的曲折式延迟线型(Meander-line delay line)的移相器、图3C的T式接合相位型(T-junction phase)的移相器、图3D的串接相位型(Series phase)移相器、图3E的串接PIN二极管相位型(Series PIN diodephase)的移相器、图3F的分流相位型(Shunt phase)移相器、图3G的分流PIN二极管型(Shunt PIN diode phase)的移相器及图3H的铁电性相位型(Ferroelectric phase)的移相器等。
虽然本发明以优选实施例的方式进行了上述的描述，但是对于本专业的技术人员而言，在不脱离由本发明的权利要求书限定的精神和范围的情况下，可能作出各种修改和改变，从而本发明的保护范围由后附的所限定的范围为准。
权利要求
1.一种利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其特征在于所述抵消电路包括一个信号发生器，利用所述信号发生器的无效的时脉接脚(pin clock)连接一个信号线；一个移相器(phase shifter)，用于将所述信号线上信号进行移相；一个差动信号电路，形成由所述移相器移相后的产生假信号(DummySignal)的电路；和一个天线，利用所述天线将该差动信号电路发射倒相的电磁波，用于产生磁场抵消与电场耦合。
2.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是直线式延迟线型(Straight delay line)的移相器。
3.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是曲折式延迟线型(Meander-line delayline)的移相器。
4.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是T式接合相位型(T-junction phase)的移相器。
5.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是串接相位型(Series phase)的移相器。
6.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是串接PIN相位型(Series PIN diode phase)的移相器。
7.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是分流相位型(Shunt phase)的移相器。
8.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可为分流PIN二极管相位型(Shunt PIN diodephase)的移相器。
9.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是铁电相位型(Ferroelectric phase)的移相器。
10.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述天线可以是微带天线(Microstrip antenna)。
11.如权利要求1所述的利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述天线可以是带状线天线(Stripline antenna)。
12.一种抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其特征为利用一个信号发生器的无效的时钟脉冲接脚(pin clock)，以不影响信号质量的情况下，通过信号线经一个移相器(phase shifter)移相，产生差动信号，再经一个微带天线(Microstrip antenna)或一个带状线天线(Stripline antenna)，以便发射倒相的电磁波，与原来存在的电磁波达到相互抵消的作用。
13.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是直线式延迟线型(Straight delay line)的移相器。
14.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是曲折式延迟线型(Meander-line delay line)的移相器。
15.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是T式接合相位型(T-junction phase)的移相器。
16.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是串接相位型(Series phase)的移相器。
17.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是串接PIN二极管相位型(Series PIN diode phase)的移相器。
18.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是分流相位型(Shunt phase)的移相器。
19.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是分流PIN二极管相位型(Shunt PIN diode phase)的移相器。
20.如权利要求12所述的抑制高速电路电磁干扰的抵消电路，其中所述移相器的型式可以是铁电性相位型(Ferroelectric phase)的移相器。
全文摘要
本发明涉及一种利用信号发生器抑制高速电路电磁干扰的抵消电路,在不影响信号质量的情况下,利用差动信号达到磁场抵消与电场耦合的目的。该差动信号的作法是利用信号发生器中的一个时脉接脚(pin clock),通过走线经一个移相器(phase shifter)移相,再经微带天线(Microstrip antenna)或带状线天线(Stripline antenna),以便发射倒相的电磁波,与原来存在的电磁波实现相互抵消的作用。
文档编号H05K3/00GK1355666SQ00134838
公开日2002年6月26日 申请日期2000年11月30日 优先权日2000年11月30日
发明者郑裕强 申请人:神达电脑股份有限公司