一种电磁带隙结构、PCB电路印刷板及电子设备的制作方法

本发明涉及电磁带隙领域，具体涉及一种电磁带隙结构、pcb电路印刷板及电子设备。

背景技术：

1、近年来在高频数字电路的信号速度越来越快，因为信号在传递的过程当中会收到很多因素干扰，此时信号的完整性就显得格外重要，当信号从传送端传递到接收端时可能波形会受到干扰破坏以导致接收到的讯号失真，影响的因素可能有讯号对时序的问题、信号振铃、信号反射、近端和远程的串扰、开关的噪声、地弹和电源反弹、衰减、容性负载、电磁辐射、电池干扰等。所以减少噪声是维持信号完整性最好的方法。

2、特别的，高效能服务器中芯片速度越来越快的情况下，接地弹跳噪声(groundbounce noise)简称gbn效应对系统的影响愈加显着，抑制gbn效应变得很重要。当前一般利用pbg(photonic band-gap，光子带隙)结构使电源平面(power plane)与完整接地平面(ground plane) 形成平行板波导结构简称ebg(electromagnetic band-gap，电磁带隙结构) ，而电源平面的ebg结构就等同于一个串接的lc并联高阶带拒滤波器而达到抑制接地弹跳噪声gbn的效果。

3、当前，电磁带隙结构应用于pcb电路印刷板上的类型有多种型态，直线型信号电磁带隙结构就是其中一种，图3是当前直线型电磁带隙结构示意图，它的构造是在电源层(power plane)上做规则的形状切割。

4、对直线型信道进行分析可以发现，电磁带隙结构设计的影响重点在于：1.抑制噪声带宽，2.中心频率，3.止带深度，4.讯号完整性(si)，这四大特点来作为判断的基准，因此在设计新结构时必须以这四大特性为考虑,但在当前直线型信道共平面结构的结果发现前三大特性都有大幅改善，只有信号完整性(si)受到基本单元间隙度拉大，与通道中央本体的间隙度造成电源平面的不完整性影响，因此有必要对电磁带隙结构进行改进以提高信号完整性。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种电磁带隙结构、pcb电路印刷板及电子设备，在直线型信道的基础上对电磁带隙结构进行改进，提高信号完整性。

2、第一方面，本发明的技术方案提供一种电磁带隙结构，包括矩形外框部、多角星型中心部、四个l型环绕部；四个l型环绕部位于矩形外框部内侧，且分别设置在矩形外框部的四个拐角处，相邻l型环绕部之间留有间隙；多角星型中心部位于四个l型环绕部内侧，多角星型中心部与l型环绕部之间的区域、相邻l型环绕部之间的间隙区域做挖空处理。

3、在一个可选的实施方式中，l型环绕部的两个边的边长相同。

4、在一个可选的实施方式中，矩形外框部为正方形外框部。

5、在一个可选的实施方式中，多角星型中心部为五角星型中心部或六角星型中心部。

6、在一个可选的实施方式中，当多角星型中心部为五角星型中心部时，五角星型中心部的上顶角位于上侧两个l型环绕部之间间隙的中心位置；当多角星型中心部为六角星型中心部时，六角星型中心部的上顶角位于上侧两个l型环绕部之间间隙的中心位置。

7、在一个可选的实施方式中，正方形外框部的边长为30毫米，l型环绕部的单侧边长为13毫米。

8、在一个可选的实施方式中，当多角星型中心部为五角星型中心部时，五角星型中心部的每个边角的斜边长度为10毫米，底边长度为5毫米；当多角星型中心部为六角星型中心部时，六角星型中心部的每个边角的斜边长度为5毫米，底边长度为5毫米。

9、第二方面，本发明的技术方案提供一种pcb电路印刷板，包括电源平面和接地平面，在电源平面上进行通道切割，构成若干上述任一项所述的电磁带隙结构。

10、在一个可选的实施方式中，电源平面上共设置9个电磁带隙结构，构成3×3矩阵结构，各个电磁带隙结构依次相邻；第一行电磁带隙结构包括五角星型中心部，第二行电磁带隙结构包括六角星型中心部，第三行电磁带隙结构包括五角星型中心部。

11、第三方面，本发明的技术方案提供一种电子设备，配置有上述任一项所述的pcb电路印刷板。

12、本发明提供的一种电磁带隙结构、pcb电路印刷板及电子设备，相对于现有技术，具有以下有益效果：电磁带隙结构包括矩形外框部、多角星型中心部、四个l型环绕部，四个l型环绕部分别设置在矩形外框部的四个拐角处，且相邻l型环绕部之间留有间隙，该间隙区域做挖空处理，切割成直线信道，在此基础上，在四个l型环绕部内侧设置多角星型中心部，多角星型中心部与l型环绕部之间的区域同样做挖空处理，实现在直线型信道基础的改进，构成信道的多圆形配置， 使其等效电路的电容值增加，使其带宽可以增加并且截止深度和中心频率也能往高频移动，同时内部挖空使四周的l型环绕部构成防护墙，可以将噪声源抑制在里边，避免干扰源扩散出去，可见比起传统直线信道的电磁带隙结构，多角星型结构的电磁带隙结构在抑制噪声的带宽和止带深度方面更加优良，在信号完整性上也有更好的质量，可运用在多层的pcb电路印刷板上，且可直接在电源层做通道切割，增加电磁带隙结构数量，不需额外增加电源平面。

技术特征：

1.一种电磁带隙结构，其特征在于，包括矩形外框部、多角星型中心部、四个l型环绕部；四个l型环绕部位于矩形外框部内侧，且分别设置在矩形外框部的四个拐角处，相邻l型环绕部之间留有间隙；多角星型中心部位于四个l型环绕部内侧，多角星型中心部与l型环绕部之间的区域、相邻l型环绕部之间的间隙区域做挖空处理。

2.根据权利要求1所述的电磁带隙结构，其特征在于，l型环绕部的两个边的边长相同。

3.根据权利要求2所述的电磁带隙结构，其特征在于，矩形外框部为正方形外框部。

4.根据权利要求3所述的电磁带隙结构，其特征在于，多角星型中心部为五角星型中心部或六角星型中心部。

5.根据权利要求4所述的电磁带隙结构，其特征在于，当多角星型中心部为五角星型中心部时，五角星型中心部的上顶角位于上侧两个l型环绕部之间间隙的中心位置；当多角星型中心部为六角星型中心部时，六角星型中心部的上顶角位于上侧两个l型环绕部之间间隙的中心位置。

6.根据权利要求5所述的电磁带隙结构，其特征在于，正方形外框部的边长为30毫米，l型环绕部的单侧边长为13毫米。

7.根据权利要求6所述的电磁带隙结构，其特征在于，当多角星型中心部为五角星型中心部时，五角星型中心部的每个边角的斜边长度为10毫米，底边长度为5毫米；当多角星型中心部为六角星型中心部时，六角星型中心部的每个边角的斜边长度为5毫米，底边长度为5毫米。

8.一种pcb电路印刷板，包括电源平面和接地平面，其特征在于，在电源平面上进行通道切割，构成若干权利要求1-7任一项所述的电磁带隙结构。

9.根据权利要求8所述的pcb电路印刷板，其特征在于，电源平面上共设置9个电磁带隙结构，构成3×3矩阵结构，各个电磁带隙结构依次相邻；第一行电磁带隙结构包括五角星型中心部，第二行电磁带隙结构包括六角星型中心部，第三行电磁带隙结构包括五角星型中心部。

10.一种电子设备，其特征在于，配置有权利要求8-9任一项所述的pcb电路印刷板。

技术总结
本发明涉及电磁带隙领域，具体公开一种电磁带隙结构、PCB电路印刷板及电子设备，电磁带隙结构包括矩形外框部、多角星型中心部、四个L型环绕部；四个L型环绕部位于矩形外框部内侧，且分别设置在矩形外框部的四个拐角处，相邻L型环绕部之间留有间隙；多角星型中心部位于四个L型环绕部内侧，多角星型中心部与L型环绕部之间的区域、相邻L型环绕部之间的间隙区域做挖空处理。本发明多角星型结构的电磁带隙结构在抑制噪声的带宽和止带深度方面更加优良，在信号完整性上也有更好的质量，可运用在多层的PCB电路印刷板上。

技术研发人员：王敬文
受保护的技术使用者：苏州浪潮智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16