[发明专利]螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络

权利要求书

1.一种螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，包括电源平面分布结构、 地平面(4)、蚀刻在电源平面的局域隔离结构(9)、位于电源平面与地平面(4)之间的介质层 (3)，其特征在于，电源分配网络采用至少2层PCB结构，噪声源输入电路(1)和噪声敏感电路 (2)分布在PCB结构电源平面的对角上，局域隔离结构(9)分别位于电源平面结构上的噪声 源输入电路与噪声敏感电路所在区域；所述局域隔离结构(9)上刻蚀有利用同层电源平面 进行连接的螺旋谐振环，螺旋谐振环根据所述的电源平面分布结构刻蚀在电源平面上，隔 离电源与地平面间的同步开关噪声；局域隔离结构(9)利用螺旋谐振环自身谐振效应，结合 电源平面(8)与地平面金属层与介质层间的耦合谐振，在带频率带中形成阻带，阻断同步开 关噪声的传播路径，抑制表面波，对同步开关噪声进行抑制。

2.根据权利要求1所述的螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征 在于：电源分配网络采用2层PCB结构，介质层位于电源平面与地平面4之间，介质基板材料 为FR-4，相对介电常数为3.8-4.4，损耗角正切为0-0.02，介质厚度为0.2-0.4毫米，电源分 配网络金属厚度为10-30微米。

3.根据权利要求1所述的螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征 在于：电源平面分布有代表噪声源输入电路所在位置的端口PORT1、端口PORT2、端口PORT3 和端口PORT4，其中，PORT3分别代表位于电源平面不同位置未经隔离的噪声敏感电路，端口 PORT4代表经过局域隔离的噪声敏感电路。

4.根据权利要求1所述螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征在 于：所述的局域隔离结构9是一种微波人工合成材料，其结构具有非对称特点，当周期性排 列，电场轴向入射到谐振器表面时，会产生负介电常数，形成更深的阻带深度及抑制带宽。

5.根据权利要求1所述螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征在 于：局域隔离结构9的基本单元由螺旋谐振环构成。

6.根据权利要求1所述螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征在 于：螺旋谐振环中心制有用于测量噪声传递系数，与SMA同轴连接器与矢量网络分析仪连接 电源连接孔。

7.根据权利要求1所述螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征在 于：局域隔离结构(9)由矩形金属平面(5)、矩形形金属框体(6)与刻蚀在矩形金属平面(5) 上的金属螺旋线(7)组成，其中，矩形金属框体(6)与矩形金属平面(5)分别是正方形金属框 体和正方形金属平面。

8.根据权利要求7所述螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征在 于：正方形金属平面嵌套在正方形金属框体内，正方形金属平面通过金属螺旋线7与正方 形金属框体连接。

9.根据权利要求1所述螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征在 于：螺旋谐振环的金属螺旋线匝数为3-5匝，为进一步降低对同步开关噪声抑制的下截止频 率，扩大阻带范围，通过增加金属螺旋线匝数来实现对地电感与谐振结构电感的增加。

10.根据权利要求1所述螺旋谐振环超宽带同步开关噪声抑制电源分配网络，其特征在 于：当以-45dB为噪声抑制深度标准时，端口PORT1与端口PORT2间的噪声抑制散射参数S21 的抑制阻带范围为0.13-20GHz频段，当以-40dB为噪声抑制深度标准时，未经隔离的位置与 端口PORT1间的抑制阻带范围为0.13-20GHz频段。