[发明专利]基于叉状互补EBG的双频段空间电磁干扰抑制封装结构

说明书

基于叉状互补EBG的双频段空间电磁干扰抑制封装结构，属于微波射频器件系统封装技术领域，解决传统蘑菇型EBG的封装金属框架只具有单阻带特性，不适用于双频段WIFI无线通信问题；基于本发明的结构，电磁噪声在传播过程中将被金属框架上的叉状互补紧凑双频蘑菇型EBG有效双阻带抑制隔离，叉状互补紧凑双频蘑菇型EBG能够与金属框架基板以及金属地层构成垂直方向上的低阻抗路径，根据电流遵从最低阻抗路径的原则，使电磁噪声在传播路径上被隔离；同时本发明将两个尺寸不同的小的外贴片、内贴片级联在一个传统蘑菇EBG单元中，既实现了小型化，又可以调节EBG金属贴片间隙大小来改变金属贴片间的互容互感，实现控制双频独立调节。

技术领域

本发明属于微波射频器件系统封装技术领域，涉及一种基于叉状互补EBG的双频段空间电磁干扰抑制封装结构。

背景技术

随着时代的发展，现代电子技术逐渐随着人类科技的进步而趋向于小型化和高集成度的方向，微波集成电路的功能、体积、工作效率也有了更严格的要求。在现代高速数字电路系统中，大量密集的有源、无源器件占据电路并由于板级尺寸的降低导致更拥挤的走线和杂乱的器件布局，导致不可避免的要面对电磁干扰(EMI)等问题。

数字噪声耦合到RF接收机有许多可能的机制，而不当的封装设计将在多层PCB封装中给EM噪声传播提供良好的通道与桥梁。若放任噪声传播，必然会加大射频器件的工作压力，影响正常工作性能。目前很多的高速数字集成电路(IC)往往会与射频天线紧密集成，以达到最小封装尺寸以嵌入各种多功能的组件的目的，但这常常会导致IC发出的电磁(EM)噪声干扰到周围的RF器件(如天线)，导致射频接收器灵敏度降低，影响射频器件正常工作。这种射频干扰(RFI)问题在产品的开发阶段会经常发生，并导致开发进度延迟。此外，电子产品越来越多的用金属框架来做封装设计，从RFI的角度来看，金属的材料往往会成为噪声的传播提供良好的耦合路径，当金属框架附近的IC工作时，将会对封装金属层造成电磁辐射，进而产生诱导电流，若任其在金属框架上的扩散将加剧噪声传播，进一步对板边缘处射频器件造成更大的危害。综上所述，从电路的角度分析如何减小组件间的EM噪声串扰，在传输路径上有效的切断EM噪声的扩散，增强混合组件封装中数字集成电路和射频器件间的隔离度成为迫切需要解决的问题之一。

目前有很多方法可以来减小这种封装组件间的EM噪声干扰问题。Xinbo He在IEEETrans.Electromagn.Compat期刊上发表了《Mitigation of Unintentional RadiatedEmissions from Tall VLSI Heatsinks Using Ground Posts》上提出用短路通孔连接辐射源和地层的方法实现抑制辐射源噪声的辐射。P.-S.Kildal等人在IEEE Trans.AntennasWirel.Propag.Lett上发表了《Local Metamaterial-Based Waveguides in Gaps BetweenParallel Metal Plates》提出一种被称为脊隙波导的钉床封装结构，使噪声在传播过程中被具有高阻抗特性的纹理表面截止。学者K.Joo等还提出了一种使用涂银的吸波材料，可以在噪声传播的路径上喷涂不同厚度的吸波材料来调节抑制性能。然而这些方法分别存在低频抑制效果差、成本过于高昂等问题，并都无法适应于现代通信网络中的双频需要，还需要花费大量时间用于处理设计过程中的相关事宜。

发明内容

本发明的目的在于如何设计一种基于叉状互补EBG的双频段空间电磁干扰抑制封装结构，以解决现有技术中利用传统蘑菇型EBG的封装金属框架只具有单阻带特性，不适用于双频段WIFI无线通信的问题。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

基于叉状互补EBG的双频段空间电磁干扰抑制封装结构，包括：测试介质基板(11)、金属框架基板(21)；所述的测试介质基板(11)与金属框架基板(21)之间形成空气介质间隙；