专利名称：背板的布局方法
技术领域：
本发明涉及电源系统在背板上布线的方法，尤其涉及大容量高速通信交换设备中背板的布局方法。
背景技术：
在机架式的交换设备中，多块线卡和交换控制卡通过背板相互连接。在高速的交换设备中，背板上的信号速率很高，甚至高达2-3Gb/s，高速线采用带状线的方式布线，以保证传输线的特性阻抗的匹配和一致连续性，这时需要有完整的工作地平面，因此通常应用多层布线的方式。
在背板的设计中不仅要提供板卡间信号线的连接，同时也要为各个板卡提供诸如-48V的电源。为了提供足够的电流，并保持工作地的完整，通常在背板设计中会为各板卡提供独立的电源、电源地和保护地插座，叠层设计中也为其提供独立的覆铜层。如图1所示，采用这种方法总会存在电源、电源地或保护地等平面同工作地平面平行交叠的情况，这样，它们之间的分布电容会比较大。
当电源层出现大的干扰时，会直接通过分布电容将高频的电磁干扰，串扰到工作地中，在系统工作电路上产生共模噪声；在更为严重的情况下，静电或雷电在保护地层上产生十分强烈的浪涌信号，会通过这个渠道直接干扰系统的正常工作，使机器死机，甚至损坏板卡上的电子元器件。
由于数字信号的影响，在工作地上同样存在强烈的干扰噪声，通过分布电容作用干扰到电源平面上，产生各个板卡之间的交叉干扰；这种多覆铜层的结构分布，也使PCB板材的厚度加大，进而影响到高速信号线的信号传送质量；同时，PCB板的成本也会提高。
这里主要的问题是-48V的电源强电干扰和保护地上的浪涌信号对工作地的干扰。
在解决这类电源问题的现有技术中，如中国专利“抗干扰印制电路板插件及其组合接插结构”中，其专利号为00130746.0，公开号为CN1349374A，
公开日期为2002年5月15日，它论述了强电、弱电分不同的插座排列，防止强电和弱电信号的混排，强调在其板卡上的插座分离，但对于背板上的层间分布电容引起的相互干扰并没有解决方案。
其他的模块化背板设计如美国专利“Modular backplane”，专利号6,344,975，
公开日2002年2月5日，主要论述背板功能模块的模块化，提高配置的灵活性，也没有对电源的干扰问题做出论述。
发明内容
本发明的目的是提供一种背板的布局方法，以克服现有技术中不同信号之间，如电源、保护地以及工作信号地之间相互干扰的缺点。
本发明所采用的背板的布局方法为，其特征在于在交换设备的背板中，分割出至少三个相对独立的布线区域，各布线区域分别为不同类型信号提供相应的布线区域；所述的不同类型信号分为工作地信号、电源信号和保护地信号，所述的背板分割出相应的布线区域工作地区域、电源区域和保护地区域；所述的保护地区域处于背板的相对外围区域，所述的工作地区域处于背板的相对内部区域；所述的保护地区域围绕在背板的四周；所述的电源区域为电源和电源地提供布线区域，且相应的电源层和电源地层交替排布；所述的工作地区域为工作地信号和其他信号提供布线区域，与各板卡相连的工作地层和信号层分布于该区域中；所述的各布线区域间隔至少5mm的距离；所述的各布线区域中分别设置相应的插座。
本发明的有益效果为在本发明中，由于根据不同类型信号对背板采取了区域分割布线的方法，减小了不同类型信号之间的干扰，提高了电子设备的电磁兼容性，尤其对于抗静电放电获得了良好的性能；同时，也减少了背板的布线层数，提高了高速信号的传输质量，降低了PCB板的成本。
图1是现有技术中各平面交叠示意图；图2是本发明背板布局平面示意图；图3是本发明中背板与板卡连接示意图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明在本发明中，对于交换设备的背板，分割出至少三个相对独立的布线区域，各布线区域分别为不同类型信号提供相应的布线区域，如图2和图3所示，不同类型信号分为工作地信号、电源信号和保护地信号，所述的背板分割出相应的布线区域工作地区域1、电源区域2和保护地区域3，各布线区域间隔至少5mm的距离，在各布线区域中分别设置相应的插座，其中，保护地区域3处于背板的相对外围区域，工作地区域1处于背板的相对内部区域；保护地区域3围绕在背板的四周，在这个区域中各覆铜层都是保护地。
如图2所示，在背板的相对一端，分出适当的区域作为电源区域2，电源区域2为-48V电源和-48V电源地提供布线区域，且相应的电源层和电源地层在PCB叠层中交替排布，可以达到良好的电源去耦效果。
电源区域2和保护地区域3的宽度可依据实际要求，如电源额定功率、机架结构等设定。
如图2和图3所示，工作地区域1为工作地信号和其他信号提供布线区域，与各板卡4相连的工作地层和信号层分布于该区域中，如图3所示，工作地区域1中设置信号插座5和工作地插座6；电源区域2中设置电源及电源地插座7；保护地区域3中设置保护地插座8，如图3所示，板卡4上设置有相应的插头9。
如图2和图3所示，各布线区域在背板的PCB叠层方向上互不交叠，各布线区域对应的工作地平面、电源平面和保护地平面在空间位置上不出现重叠，分别排布于不同的区域，且各布线区域在背板的水平面上间隔一定的距离，如5mm，这样就能消除各个不同类型信号之间分布电容，从而减小了不同类型信号之间的相互干扰，而且强电信号也不会产生击穿现象。
权利要求
1.一种背板的布局方法，其特征在于在交换设备的背板中，分割出至少三个相对独立的布线区域，各布线区域分别为不同类型信号提供相应的布线区域。
2.根据权利要求1所述的背板的布局方法，其特征在于所述的不同类型信号分为工作地信号、电源信号和保护地信号，所述的背板分割出相应的布线区域工作地区域、电源区域和保护地区域。
3.根据权利要求2所述的背板的布局方法，其特征在于所述的保护地区域处于背板的相对外围区域，所述的工作地区域处于背板的相对内部区域。
4.根据权利要求3所述的背板的布局方法，其特征在于所述的保护地区域围绕在背板的四周。
5.根据权利要求2所述的背板的布局方法，其特征在于所述的电源区域为电源和电源地提供布线区域，且相应的电源层和电源地层交替排布。
6.根据权利要求2所述的背板的布局方法，其特征在于所述的工作地区域为工作地信号和其他信号提供布线区域，与各板卡相连的工作地层和信号层分布于该区域中。
7.根据权利要求1或2所述的背板的布局方法，其特征在于所述的各布线区域间隔至少5mm的距离。
8.根据权利要求1或2所述的背板的布局方法，其特征在于所述的各布线区域中分别设置相应的插座。
全文摘要
一种涉及大容量高速通信交换设备中背板的布局方法，其特征在于在交换设备的背板中，分割出至少三个相对独立的布线区域，各布线区域分别为不同类型信号提供相应的布线区域；所述的不同类型信号分为工作地信号、电源信号和保护地信号，所述的背板分割出相应的布线区域工作地区域、电源区域和保护地区域；所述的保护地区域处于背板的相对外围区域，所述的工作地区域处于背板的相对内部区域；所述的保护地区域围绕在背板的四周；所述的各布线区域间隔至少5mm的距离；所述的各布线区域中分别设置相应的插座，本发明减小了不同类型信号之间的干扰，提高了电子设备的电磁兼容性，提高了高速信号的传输质量，降低了PCB板的成本。
文档编号H05K1/14GK1536898SQ03113209
公开日2004年10月13日 申请日期2003年4月11日 优先权日2003年4月11日
发明者蔡文晖, 李宏程 申请人:中兴通讯股份有限公司