[发明专利]一种解决高速电路噪声的紧致型电磁带隙结构的构建方法

摘要

本发明一种解决高速电路噪声的紧致型电磁带隙结构的构建方法，它基于一种共面紧致型电磁带隙结构，该方法共有五大步骤：一、按照印刷电路板设计的一般规范，在电磁仿真软件CST中建立印刷电路板的供电系统；二、利用CST软件的建模工具将电源分配系统的电源平面编辑为新型平面紧致型电磁带隙结构；三、在CST软件中截取紧致型电磁带隙结构的一个单元进行色散图分析，并对单元结构进行调整；四、添加离散端口，计算供电系统的传输S参数，在CST软件中优化结构尺寸以得到要求的带隙指标；五、根据步骤四确定的最优尺寸，采用双面覆铜板加工制作电磁带隙结构。本发明提高了电源平面供电面积，并实现了同时抑制供电系统电源噪声的高频和超高频部分。

主权项

一种解决高速电路噪声的紧致型电磁带隙结构的构建方法，该电源分配系统由电源层，介质层和地层构成，它们之间的位置连接关系是电源层位于顶层，地层位于底层，中间是介质层；该电源层是紧致型电磁带隙结构，该地层为完整的金属平面，该介质层为1毫米厚的FR4介质材料；所述紧致型电磁带隙结构，它是在完整的电源金属平面上利用激光刻蚀工艺刻出，此结构为周期结构，周期单元形状是四个边均连接有弧型连接桥的方形金属贴；各个周期单元的连接方式是利用周期单元各边的弧型连接桥连接，在电源平面相应位置处设置两个离散端口，其特征在于：该构建方法的具体步骤如下：步骤一：按照印刷电路板设计的一般规范，在电磁仿真软件CST中建立印刷电路板的供电系统；使用电磁仿真软件CST，其建模方法如下：首先用CST中的矩形工具画出电源系统地平面模型，地平面的材料选用CST材料库中默认的良导体，然后利用CST中的长方体工具画出一个长方体作为介质层，介质层下表面和地平面重合，面积相同，介质层材料选择CST材料库中的FR4；其次再利用CST中的矩形工具画出电源系统电源平面模型，电源平面模型和介质层上表面重合，地平面的材料选用CST材料库中默认的良导体；步骤二：利用CST软件的建模工具将电源分配系统的电源平面编辑为平面紧致型电磁带隙结构；首先利用CST软件画出单元间的缝隙，然后利用CST软件的平移功能将画好的单元缝隙向X、Y方向周期延拓；最后使用CST软件的布尔减工具，把全部缝隙从电源层减去，剩下的部分就是平面紧致型电磁带隙结构；步骤三：在CST软件中截取紧致型电磁带隙结构的一个单元进行色散图分析，根据电源供电系统的噪声抑制要求，对单元结构进行调整，将调整好的结构替代原来的结构；步骤四：添加离散端口计算供电系统的传输S参数；根据已经建好的平面紧致型电磁带隙结构，在电源系统两端添加离散端口，端口一段接电源层，另一端接地层；端口方向为连接电源层一端为正，连接地层一端为负，利用CST软件的时域仿真工具计算两个端口的S参数；根据实际要求，将紧致型电磁带隙结构单元尺寸参数化，利用CST软件进行参数扫描计算，以得到符合要求的结构尺寸；步骤五：根据步骤四确定的最优尺寸，加工制作紧致型电磁带隙结构；紧致型电磁带隙结构材料采用双面覆铜板。