一种优化pcb板电源分配网络的电磁带隙结构及其构建方法

专利名称：一种优化pcb板电源分配网络的电磁带隙结构及其构建方法
技术领域：
本发明涉及一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构及其构建方法。该电磁带隙结构可以抑制高速电路电源分配网络(“电源分配网络”以下简称PDN)的高频及超高频电源噪声。它属于高速电路微波技术领域。
背景技术：
随着半导体工艺的进步和电路新技术的不断涌现，电路系统向着高速度、高密度、 高功耗、低电压和大电流的趋势发展。电路系统工作的可靠性和稳定性成为高速电路发展的关键，这就为当代电子系统的电源分配网络设计与电源完整性分析提出了严峻挑战。PDN是电子系统最庞大最复杂的互联结构，系统上所有器件都直接或间接地连接到PDN上，约40%的互联空间用于PDN布局布线。PDN的设计与电路电源完整性(PI)直接相关，也与信号完整性(Si)和电磁干扰(EMI)紧密相连。PCB板上的晶体管的同步开关行为需要吸取大量的瞬态电流，导致了供电轨道电压的波动，电压波动在PDN上传播形成分布式电源噪声。电源噪声通过PDN耦合到信号线上，引起信号畸变，眼图闭合。电源地平面形成的谐振腔容易被高速数字信号的返回电流和同步开关噪声(SSN)激励而发生谐振，导致电源地平面边缘上严重的电磁辐射。当前对PI的研究并没有形成一个完整的系统，研究方向主要为电源平面的建模与分析、去耦电容网络的分析与设计、电源开关噪声和PCB的电磁兼容四个方面。对于PDN 的优化和设计，去耦电容网络是其重要组成部分，去耦网络的设计也是PDN的设计难点。如何分配去耦电容器、去耦电容的位置是否影响去耦效果等问题是争论的焦点。SSN的抑制也是PDN设计的一项重要内容。目前已经发展出了多种SSN抑制方法(1)添加分立去耦电容器；(2)采用嵌入式去耦电容器；(3)优化过孔的位置；(4)电源地平面分割；( 在PCB边缘增加阻性匹配元件；(6)采用有损元件；(7)设计过孔防护栏；⑶采用差分信令等。但这些方法在抑制SSN时存在不足，如去耦电容的寄生电感使得电容器在高频的阻抗增大而使得噪声抑制失效，一般的表贴封装去耦电容器的去耦范围在IOOMHz左右。近年来引进了一种采用电磁带隙结构(EBG结构)抑制PDN中电源噪声的方法，并衍生出多种宽带EBG结构及其设计与分析方法。EBG结构是具有带阻特性的周期性结构，可以采用金属、介质、铁磁或铁电物质植入基质材料，或者直接由各种材料周期性排列而成。目前国内外提出的EBG结构多种多样， 比如在介质基板中穿孔，或者在介质基板中填充其他材料或金属，在微带电路表面环绕冗余部分形成EBG结构等。EBG结构引入到电源地平面的噪声抑制中抑制高速系统中SSN和电磁辐射其原理为EBG结构表现出一种奇特电磁特性，它为两平面间的高频电流(或噪声) 提供了低阻抗通路。两参考平面交流短路，这就使得电源地平面产生的噪声迅速通过本地低阻抗通路形成回路，不能向外传播，从而达到噪声抑制的效果。噪声被抑制的同时也减小了电磁辐射。
一般情况下，EBG结构的带宽很窄并且下限截止频率很高，而数字信号的SSN频率范围覆盖从DC到时钟频率的高次谐波。因此如何降低EBG结构的下限截止频率或增加带宽以获得更好的噪声抑制特性成为研究焦点。另外应权衡SSN抑制和成本问题。将电磁带隙概念引入到集成电路的设计和制作工艺中，利用现有的集成电路工艺，如反应离子体刻蚀、基于X射线光刻技术的微机电系统加工技术等，实现电磁带隙与集成电路的有机结合， 降低电磁带隙的制作难度和成本。本发明中设计了一种新型的抑制频率带宽达IOGHz以上的复合共面EBG结构。它实现了低下限截止频率高带宽的特性且制作成本低。

发明内容
1、发明目的由于电子电路的电源分配网络系统中的噪声逐渐延伸到高频、超高频的频率范围内，目前传统的添加去耦电容和现存经典的EBG结构不能很好的应用到如此高的频率范围，且需要考虑到电子电路的制作工艺和生产成本等问题，本发明提供一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构及其构建方法，它实现了相对频带带宽高、制作成本低的特性要求。该复合共面EBG结构与传统经典的EBG结构相比，克服了传统EBG结构抑制噪声频带宽度较窄的缺点。它可以应用在SSN噪声分布范围越来越宽，要求抑制的频率上限越来越高的高速信号电路中。这种结构通过两种相同形状不同尺寸形状的电源平面蚀刻，有效缩小了电磁带隙结构的尺寸，实现了 EBG结构的小型化，有利于电路的集成。2、技术方案本发明一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构，它是一种复合共面EBG结构，该结构为周期结构，它是由EBG结构单元(即周期单元)沿X，Y方向周期延拓而成。(1)复合共面电磁带隙结构的结构单元(EBG结构单元)的设计复合共面EBG结构周期单元本身的谐振效应在带隙的形成中起主要作用。只要周期性电磁带隙结构的单元尺寸比其上传播的信号波长小得多，电磁带隙结构单元可等效为局部谐振特性比较强的并联LC谐振电路，以增加单元的谐振性能，然后利用单元谐振时电抗无穷大的特性，阻止谐振频率附近的电磁波传播，以形成频率带隙。带隙的中心频率和带宽由下式决定(1)BW=- = -.-(2)
CO0 ^Vc其中，L和C为EBG结构单元的等效电感和等效电容。η是自由空间波阻抗，ω。 是中心频率，BW是相对带宽。本发明中的电磁带隙结构单元由方形金属贴片和窄桥状连接金属枝条构成，如图1所示。图中的方形金属贴片主要对应等效电容，窄桥状连接金属枝条主要对应EBG单元结构的等效电感。即电容大小由方形金属贴片决定，电感大小由窄桥状连接金属枝条决定。因此可以改变单元结构尺寸，控制其等效LC谐振电路，从而控制带隙中心频率和相对带宽。金属贴片的面积越大则电容越大，窄桥状连接金属枝条的等效路径越长则等效电感越大。由式( 可看出，带隙宽度与单元等效电容平方根成反比，与单元等效电感平方根成反比。增大电容在降低频率的同时会使得带隙宽度减小，而增大电感在降低频率的同时使得带隙宽度增大，因此选择增大电感来减小中心频率的同时，增大带宽宽度。本发明中的新型复合共面EBG结构就是通过充分利用单元冗余空间，增加窄桥状连接金属枝条在单元的空间分布率，即增大窄桥状连接金属枝条的等效路径，实现了新型EBG结构低下限截止频率高带宽特性，为实现EBG结构小型化提供条件。(2)复合共面电磁带隙结构的参数设计复合共面EBG结构的频率响应由三个参数决定阻带的下限截止频率，阻带带宽， 以及阻带中可达到的隔离度。对复合共面EBG结构的单个结构单元的色散图进行分析可以得到复合共面EBG结构的阻带下限截止频率和带宽。对有限个复合共面EBG结构单元组成的复合共面EBG结构可以通过计算EBG结构的S参数观察复合共面EBG结构的阻带下限截止频率，阻带带宽以及阻带隔离度。复合共面EBG结构的设计分两步。第一步，由复合共面EBG结构的单个结构单元计算出色散图，初步得到EBG结构的色散图阻带下限截止频率和阻带带宽信息。色散图描述的是EBG结构中传播的电磁波波相位常数和频率之间的曲线关系，S卩β和f之间的关系。对本发明中的二维复合共面EBG结构来说，当电磁波在该结构中传播时，可将其看作分
别沿X和Y两个方向传播，其中β =^k2x+k2y , K, ky为χ和y方向的波常数。从色散图中可以明显观察到EBG结构的带隙范围。不存在电磁波的带隙频段表明电磁波在该频段内不能传播。使用色散图可以获得使用复合共面EBG结构作为隔离抑制噪声时的频段区域。二维EBG结构的色散图求解可采用光子晶体结构理论体系中的布里渊区结构理论，二维复合共面EBG结构单元对应的布里渊区图如图3所示。其中Γ，Χ，Μ分别
对应kx = ky = 0 -A = -= 0 ;K = ky=i三点、(a为^G结构单元尺寸)。由此可以观测
d d
沿χ和γ所有可能波矢量和其他方向上的最大和最小波矢量两个特殊点，通过在这个特殊区的计算可以得到足够的关于能带和带隙的信息。本发明使用有限元法仿真软件HFSS建立EBG结构单元模型。通过假设复合共面 EBG结构单元的周期无限长对一个EBG结构单元分析而获得复合共面EBG结构的二维色散图。为实现EBG结构单元周期无限长采用主从边界条件并使用Floquet仿真端口。其次， 为模拟电磁波在无限大空间传播的情况，减小边界截断处波的明显反射，一种行之有效地方法是在截断处设置一种吸收边界条件，使传输到截断处的波被边界吸收而不产生反射， 从而达到模拟无限空间的目的。本发明中采用一种吸收性能非常出色的PML边界条件，它能在有限的理想匹配层里将电磁波完全吸收，并将电、磁场能量在吸收边界区分裂，对各个分裂的场分量赋以不同的损耗。建立的EBG单元结构色散图模型如图4所示。这种方法适用于任意二维电磁带隙结构的色散图求解。本发明中复合共面EBG结构的色散图曲线如图5所示。计算出单元的色散图后，我们就知道了紧致型电磁带隙结构的带隙特征。第二步通过计算S参数得到复合共面EBG结构的隔离度。可实现的隔离度随紧致型电磁带隙结构单元格数目的增加而提高。S参数的计算对象是将复合共面EBG结构单元拓展为有限个EBG结构单元组成的EBG平面，如图6所示。为了计算出S参数，我们用三维电磁仿真软件HFSS对有限尺寸的复合共面EBG结构进行建模仿真计算。建立的仿真模型如图7所示。该模型为一个3X3的由EBG结构单元组成的尺寸为90mmX90mm的二维复合共面EBG结构。该仿真模型由电源层，介质层和地层构成，它们之间的位置连接关系如图 7 其中1为电源层(EBG平面层)位于顶层，3为地层位于底层，中间2是介质层。且该电源层被设计成复合共面的EBG平面，该地层为完整的金属平面，该介质层为0. 4mm厚的FR4 介质材料，介电常数为、=4. 3，损耗角正切为tan δ =0.02。为了计算这一结构的插入损耗，仿真计算出紧致型电磁带隙结构的隔离深度，在电源平面相应位置处添加两个离散端口仿真分析，直角坐标原点位于图7的左上方，输入端口 portl (激励端口)和输出端口 port2分别依次位于(30mm，10mm) (30mm, 50mm)，应用有限元软件HFSS采用50欧姆标准同轴激励。仿真该EBG结构在0到IOGHz频段范围内的传输特性，得到的仿真结果如图8所示。由仿真结构图可以看出设计的新型复合共面EBG结构存在明显的带隙特性，当抑制深度为_30dB时，带隙范围从800MHz到IOGHz甚至更高。很好地实现了其低下限截止频率高带宽的频段抑制特性，适应了现代电子电路PDN系统噪声分布范围越来越广，分布频段上限越来越高的趋势。综上所述，本发明一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构，它是一种复合共面EBG结构，该结构为周期结构，其周期单元(即EBG结构单元)形状是一个由四个大尺寸窄桥状连接金属枝条和相同形状的八个小尺寸窄桥状连接金属枝条以及方形金属贴片构成，各个周期单元的连接方式是利用周期单元各边的窄桥状连接金属枝条连接，如图6 所示。该窄桥状连接金属枝条的形状特征是该结构为长方形金属，横跨两个EBG结构单元，将两个EBG结构单元的方形金属贴片连接起来。本发明中的电磁带隙结构仿真计算模型由电源层，介质层和地层构成，它们之间的位置连接关系如图7 其中1为电源层(EBG平面层)位于顶层，3为地层位于底层，中间2是介质层。且该电源层被设计成复合共面的EBG 平面，该地层为完整的金属平面，该介质层为FR4介质材料；该复合共面EBG周期结构的制作是在完整的电源金属平面上利用电路刻蚀工艺刻出，复合共面EBG结构材料采用双面覆铜板。根据不同工程应用，不同的尺寸大小可以在电源平面上蚀刻出相应不同数量的周期单元。只要周期单元数量在电源平面结构的横向和纵向超过三个就可以提供很好的抑制作用。本发明中仿真测试3X3的EBG结构单元组成的尺寸为90mmX90mm的EBG结构。为了将复合共面电磁结构的传输特性测试结果与仿真计算进行对比，在实际的EBG结构板电源平面相同位置处添加两个测试端口，测试复合共面EBG结构的传输特性。得到的测试结果如图9所示。由测试曲线图可以看出，当抑制深度为_30dB时，带隙范围从800MHz到IOGHz 甚至更高。测试结果和仿真结果的带宽趋势基本吻合。但由于制作工艺和材料损耗，仿真结果与测试结果存在细微差异，但这并不影响使用。(3)本发明一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构的构建方法，该方法具体步骤如下；步骤一建立一个零厚度的复合共面EBG层的周期结构单元层；步骤二 建立复合共面EBG层的周期结构单元的介质层；步骤三建立复合共面EBG周期结构单元色散图仿真模型；步骤四将步骤一得到的复合共面EBG层的周期结构单元沿X，Y方向做周期延拓得到复合共面EBG层；步骤五建立EBG结构的介质层。将复合共面EBG结构层嵌入到介质的基片中；步骤六添加仿真端口计算EBG结构的S参数；
步骤七实际制板并测试新型复合共面EBG结构的传输特性。3、优点及功效1)在设计过程中，由于复合共面EBG结构的带宽特性是由其周期单元本身的谐振效应决定，其频带的选择性与周期单元本身的尺寸直接相关。这样直接修改复合共面EBG 结构的周期单元尺寸，就可以修改其对应的频带范围，且该发明中的单元蚀刻形状较为规整。因此，便于对EBG结构单元进行快速修改，加快设计的进程。2)这种复合共面EBG结构具有低下限截止频率高带宽特性。克服了传统EBG结构抑制噪声频带宽度较窄的缺点。它可以应用在SSN噪声分布范围越来越宽，要求抑制的频率上限越来越高的高速信号电路中。3)这种复合共面EBG结构通过两种相同形状不同尺寸形状的电源平面蚀刻，有效缩小了电磁带隙结构的尺寸，实现了 EBG结构的小型化，有利于电路的集成。4)这种复合共面EBG结构简单，该结构在普通的上下表面覆有金属的介质基片上就可以实现。在设计过程中只需要调节EBG结构电源层的结构单元形状和尺寸以及周期的大小就可以得到所需要的性能。该结构参数少，大大节省设计优化的时间。5)这种具有低下限截止频率高带宽的EBG结构制造简单方便，采用现有常规印刷电路板制造工艺就能够实现，成本较低。


图1是本发明中复合共面EBG结构单元层示意2是本发明中复合共面EBG结构单元示意3是本发明中二维复合共面EBG结构单元对应的布里渊区示意4本发明中复合共面EBG结构单元色散图仿真模型示意5是本发明中复合共面EBG结构的色散曲线6是本发明中复合共面EBG结构单元组成的3X3EBG平面示意7是本发明中复合共面EBG结构S参数仿真模型示意8是本发明中复合共面EBG结构S参数仿真结果9是本发明中复合共面EBG结构S参数测试结果中符号说明如下1 :电源层；2 介质层；3 地层；Γ :kx = ky = 0 ;X 夂=二，ky = 0 ;M:夂=夂=二 ；
d dMx =EBG单元结构X方向的主边界面；Sx =EBG单元结构X方向的从边界面；My =EBG单元结构Y方向的主边界面；Sy =EBG单元结构Y方向的从边界面；PML 吸收边界条件；Portl 仿真端口 1 ；Port 仿真端口 2 ；PCB 印刷电路板；PDN 电源分配网络；EBG 电磁带隙；PI 电源完整性；SI 信号完整性；EMI 电磁辐射；SSN 电源开关噪声。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。本发明针对高速电路系统设计了一种具有低下限截止频率高带宽的复合共面EBG结构，它实现了高速信号电路PDN中高频段噪声的抑制。该结构在传统经典平面EBG结构的基础上增大窄桥状连接金属枝条路径，充分利用结构单元冗余空间，增加窄桥状连接金属枝条在结构单元的空间分布率，实现了新型EBG结构的低下限截止频率高带宽特性，为实现EBG结构小型化提供条件。本发明中的复合共面EBG结构是由一个周期结构单元在一个平面上周期延拓成的一个3X3 EBG结构。本发明中的电磁带隙结构仿真计算模型由电源层，介质层和地层构成，它们之间的位置连接关系如图7 其中1为电源层(EBG平面层)位于顶层，3为地层位于底层，中间 2是介质层。且该电源层被设计成复合共面的EBG平面，该地层为完整的金属平面，该介质层为0.4mm厚的FR4介质材料，介电常数为ε ^ = 4. 3，损耗角正切为tan δ =0.02。所述复合共面EBG结构平面如图6，它是在完整的电源金属平面上利用电路刻蚀工艺刻出，复合共面EBG结构材料采用双面覆铜板。此结构为周期结构，周期单元形状是一个由四个大尺寸窄桥状连接金属枝条和相同形状的八个小尺寸窄桥状连接金属枝条以及方形金属贴片构成，各个周期单元的连接方式是利用周期单元各边的桥型枝条连接，如图6 所示。根据不同工程应用，不同的尺寸大小可以在电源平面上蚀刻出相应不同数量的周期单元。只要周期单元数量在电源平面结构的横向和纵向超过三个就可以提供很好的抑制作用。本发明中仿真测试3X3的EBG单元结构组成的尺寸为90mmX90mm的EBG结构。为了仿真计算和测试出紧致型电磁带隙结构对电源分配系统噪声的抑制作用，在电源平面相应位置处添加两个离散端口。直角坐标原点位于图7的左上方，输入端口 portl (激励端口) 和输出端口 port2分别依次位于(30mm，10mm) (30mm, 50mm)。如图7所示。二维复合共面 EBG结构单元对应的布里渊区图如图3所示。本发明一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构，需要用到一台可以运行基于有限元算法HFSS软件的电脑进行建模和仿真计算。本发明一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构的构建方法，该方法具体步骤如下步骤一建立一个零厚度的复合共面EBG层的周期结构单元层。首先使用HFSS仿真软件中的作图工具建立一个尺寸为30mmX30mm的正方形完整平面。然后使用作图工具中的布尔操作加减功能将正方形完整平面进行裁剪组合。EBG层的周期结构单元为对称结构，因此也可以选择对正方形完整平面的四分之一尺寸大小进行操作，然后应用HFSS软件中的镜像功能，得到完整的复合共面EBG层的周期结构单元，如图1所示。复合共面EBG层的周期结构单元包含两种尺寸的桥型连接金属枝条。其中大尺寸的桥型连接金属枝条长 8. 5mm,宽1. 5mm，位于EBG周期结构单元平面四边侧的中心。小尺寸的桥型连接金属枝条长 5mm,宽1mm，大尺寸的桥型连接金属枝条将EBG周期结构单元平面分成四部分金属片块，小尺寸的桥型连接金属枝条位于每个金属片块边沿的中心。这样充分利用单元冗余空间，增加金属枝条在单元的空间分布率，即增大金属枝条的等效路径，实现了新型EBG结构低下限截止频率高带宽特性，为实现EBG结构小型化提供条件。步骤二 建立复合共面EBG层的周期结构单元的介质层。将复合共面EBG结构单元层嵌入到介质的基片中。首先用HFSS仿真软件中的作图工具作一个30mmX 30mmX 0. 4mm 的长方体，长方体顶面和复合共面EBG周期结构单元层的下表面重合。长方体材料设置为介电常数为4. 3，磁导率为1，损耗角正切为0. 02。然后再用HFSS软件中的作图工具作一个 30mmX30mm的长方形，将其作为复合共面EBG周期结构单元的地层。长方形上表面和长方体底面重合。这样就得到一个添加介质层的复合共面EBG层的周期结构单元，如图2所示。步骤三建立复合共面EBG周期结构单元色散图仿真模型。使用HFSS软件在EBG 周期结构单元上建立一个尺寸为30mmX30mmX12mm的长方体空气壳子。长方体的下表面与EBG结构中EBG结构层的上表面重合。在长方体空气壳子的上表面上建立PML层，从而达到模拟无限空间的目的，使传输到边界截断处的电磁波被边界吸收而不产生反射，PML层的厚度为15mm。建立一个30mmX 30mmX 27. 4mm的长方体空气壳子，使其上表面与PML层的上表面重合，下表面与EBG结构的地层下表面重合。为实现EBG结构单元周期无限长条件， 将模型的四个侧面边界设置为主从边界条件，建立的仿真模型如图4所示。得到的色散图仿真结果如图5所示。由色散图仿真结果可以看出带隙范围分布在800MHz到10GHz，甚至更高上限截止频率。步骤四将步骤一得到的复合共面EBG层的周期结构单元沿X，Y方向做周期延拓得到复合共面EBG层。使用HFSS仿真软件建模中的图形平移功能，将步骤一中得到的复合共面EBG层的周期结构单元沿X，Y方向做周期延拓，X和Y方向图形的平移距离均为30mm， 平移后的十字螺旋FSS结构层为3X3的结构平面，如图6所示。步骤五建立EBG结构的介质层。将复合共面EBG结构层嵌入到介质的基片中。 首先用HFSS仿真软件中的作图工具作一个90mmX90mmX0. 4mm的长方体，长方体顶面和复合共面EBG结构层的下表面重合。长方体材料设置为介电常数为4. 3，磁导率为1，损耗角正切为0. 02。然后再用HFSS软件中的作图工具作一个90mmX90mm的长方形，将其作为 EBG结构的地层。长方形上表面和长方体底面重合。这样就得到一个添加介质层的复合共面EBG结构，如图7所示。步骤六添加仿真端口计算EBG结构的S参数。为了仿真计算和测试出紧致型电磁带隙结构对电源分配系统噪声的抑制作用，使用HFSS在电源平面相应位置处添加两个离散端口。直角坐标原点位于图6的左上方，输入端口 portl (激励端口)和输出端口 port2 分别依次位于(30mm，10mm) (30mm, 50mm)如图7所示。仿真结果图如图8所示。由S参数可以看出设计的新型的平面EBG结构有明显的带隙特性。当抑制深度为_30dB时，带隙范围从800MHz到IOGHz甚至更高，与色散图仿真结构基本一致。步骤七实际制板并测试新型复合共面EBG结构的传输特性。根据步骤五确定的最优尺寸，加工制作电磁带隙结构。使用电路板刻蚀的工艺加工本发明的电磁带隙结构。 这里选用FR4基材，介电常数为4. 3，厚度为0. 4mm，材料上下表面为铜膜。在步骤六中仿真模型指出添加离散端口的位置处打通孔，使用SMA头进行馈电，将SMA头的同轴探针焊接在电磁带隙结构平面，SMA头的接地端焊接在接地平面(完整的敷铜平面)。外导体端面和地平面直接接触，使插入损耗降到最低。使用安利矢量网络分析仪进行测试，扫描频率设置为 O-IOGHz测试结果直接由GPIB卡读出，测试结果如图9所示。
权利要求
1.一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构，其特征在于它是一种复合共面EBG 结构，该结构为周期结构，其周期单元形状是一个由四个大尺寸窄桥状连接金属枝条和相同形状的八个小尺寸窄桥状连接金属枝条以及方形金属贴片构成，各个周期单元的连接方式是利用周期单元各边的窄桥状连接金属枝条连接，该窄桥状连接金属枝条的形状为长方形，横跨两个EBG结构单元并将两个EBG结构单元的方形金属贴片连接起来；该结构的仿真计算模型由电源层，介质层和地层构成，电源层即EBG平面层位于顶层，地层位于底层，中间是介质层；该电源层是复合共面的EBG平面，该地层为完整的金属平面，该介质层为FR4 介质材料。
2.一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构的构建方法，其特征在于该方法具体步骤如下步骤一建立一个零厚度的复合共面EBG层的周期结构单元层； 步骤二 建立复合共面EBG层的周期结构单元的介质层； 步骤三建立复合共面EBG周期结构单元色散图仿真模型；步骤四将步骤一得到的复合共面EBG层的周期结构单元沿X，Y方向做周期延拓得到复合共面EBG层；步骤五建立EBG结构的介质层，将复合共面EBG结构层嵌入到介质的基片中；步骤六添加仿真端口计算EBG结构的S参数；步骤七实际制板并测试新型复合共面EBG结构的传输特性。
全文摘要
一种优化PCB板电源分配网络的电磁带隙结构，它是周期结构，周期单元形状是由四个大尺寸窄桥状连接金属枝条和相同形状的八个小尺寸窄桥状连接金属枝条和方形金属贴片构成，各个周期单元是利用各边的窄桥状连接金属枝条连接。其构建方法有七大步骤一、建立一个零厚度的复合共面EBG层的周期结构单元层；二、建立复合共面EBG层的周期结构单元的介质层；三、建立复合共面EBG周期结构单元色散图仿真模型；四、将步骤一得到的复合共面EBG层的周期结构单元沿X，Y方向做周期延拓得到复合平面EBG层；五、建立EBG结构的介质层，将复合共面EBG结构层嵌入到介质的基片中；六、添加仿真端口计算EBG结构的S参数；七、实际制板并测试复合共面EBG结构的传输特性。
文档编号H05K1/02GK102361533SQ20111029432
公开日2012年2月22日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者曹晋, 车明明, 阎照文, 韩雅静 申请人:北京航空航天大学