一种抑制封装中电源噪声的新型电磁带隙结构

面向高密度集成系统级封装中同步开关噪声引起的电源完整性问题,设计了一种新型电磁带隙结构。该结构由互补开口谐振环单元结构和类L-bridge型的单元间连桥结构形成,刻蚀缝隙以降低贴片的有效电容,增大连桥长宽比以增加贴片的有效电感。采用电磁全波仿真软件HFSS对所提出结构进行建模与仿真。仿真结果表明,以抑制深度-40 dB为标准,能够达到12.9 GHz的超宽禁带,明显优于常规电磁带隙结构,可以更好地抑制同步开关噪声。

一种紧凑型电磁带隙结构双陷波超宽带天线设计

基于单EBG结构设计一种带有双陷波功能的超宽带单极子天线。以杯型贴片构成天线辐射单元,馈线处引入半圆开口谐振环-电磁带隙(Semicircular Split Ring Resonator Electromagnetic Bandgap,SCSR-EBG)结构,通过将半圆环型EBG结构开口,构成谐振回路,从而在EBG陷波频率的基础上产生第二陷波频率。与传统EBG结构相比,该结构紧凑,陷波性能明显,单个SCSR-EBG单元(0.13λc1*0.065λc1)可以有效消除WiMAX和WLAN两个频段干扰。仿真和测试结果表明,天线在陷波频段处驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)>10,通带内具有稳定的辐射特性,可应用于超宽带通信系统。

基于电磁带隙结构的平衡五频带滤波器设计

为满足现代微波滤波器高噪声抑制和多功能的性能需求,将电磁带隙结构(EBG)与微带线结构相结合,设计了一款具有高共模抑制的可调谐五频带平衡带通滤波器(BPF)。所提出的BPF结构由多对EBG谐振腔及平衡微带-槽线转换结构(MSTS)所组成,采用嵌套环型槽线来减小器件的插入损耗(IL),通过调节EBG结构中间金属柱半径和顶层槽线来实现对耦合系数Ki和外部品质因数Qe的控制。BPF的通带可调谐特性可以通过改变电容C的大小实现,所提出的BPF在整个频带范围内表现出出色的(CM)抑制特性。为验证理论的有效性,加工制作了一款频率范围在2~4.2 GHz的平衡五频带带通滤波器,五个频带的中心频率依次为2.15,2.49,2.94,3.46,3.95 GHz,测试结果显示在2~4.2 GHz的范围内滤波器的CM抑制超过-40 dB,滤波器整体尺寸为0.69λg×0.95λg。测试结果与仿真结果具有良好的一致性。

一种具有新颖电磁带隙结构的印刷电路板电源平面

针对印刷电路板电源平面或地平面同步开关噪声的抑制问题,提出了一种新颖的二维电磁带隙结构.这一新颖设计基于用折线增加贴片的有效电感,单位晶格由折线、缝隙和正方形金属贴片桥接构建.结果表明,与相同参数的L形桥接电磁带隙结构比较,抑制深度为-30 dB时,新型二维电磁带隙结构的阻带宽度覆盖0.40 GHz到5.1 GHz的频率范围,相对带宽提高了约16.2%,阻带下限截止频率下降了200MHz,且具有全向抑制同步开关噪声以及采用标准印刷电路板工艺制作的优势.

紧凑型电磁带隙结构在短路微带天线中的应用

该文提出一种带有紧凑型电磁带隙结构的短路微带天线,并与相同尺寸的普通短路微带天线作比较。测试结果表明该电磁带隙结构天线在增益上增加了3dB,H面的交叉极化有了明显的改善。同时也证明了设计具有同样谐振频率的电磁带隙结构单元,使用这种紧凑型结构的单元边长尺寸仅为普通结构的50?60%左右。这对最终实现电磁带隙结构微带相控阵天线具有重要意义。

电磁带隙结构的信号完整性分析

该文运用HFSS和S参数模型,分别从时域和频域的角度通过仿真实验研究和分析了电磁带隙(EBG)结构对信号传输特性的影响,研究表明EBG结构的周期性高阻平面导致了传输信号的反射与滤波,严重影响了信号传输质量。平面周期越小,影响越大。最后通过实验仿真和理论分析给出了EBG结构的应用规则。

电磁带隙结构在天线雷达散射截面减缩中的应用

提出了一种使用电磁带隙结构来减小微带印刷对称阵子天线雷达散射截面的方法。该方法利用电磁带隙结构的带阻特性,使其能作为天线的地板,在带外(非谐振)时,电磁带隙结构对入射电磁波起滤波作用。仿真和实验的结果表明,电磁带隙结构能保证天线在带内辐射不受影响的同时,还大幅度地降低了天线带外的雷达散射截面。

级联电磁带隙结构对双频微带天线互耦的影响

一种均匀面片尺寸的图钉型电磁带隙结构只能实现一个表面波带隙,而将不同参数的图钉型电磁带隙结构级联可以实现多个或宽带的表面波带隙。利用不同金属面片尺寸的图钉型电磁带隙结构级联的方法实现双带的表面波带隙。设计两种均匀的电磁带隙结构,使其带隙范围分别覆盖天线的两个工作频带,然后将这两种结构级联起来,加载于两个缝隙天线单元之间。仿真分析和实验结果表明,级联型的电磁带隙结构可以有效抑制表面波,在两个频率带内同时减小互耦。

二维电磁带隙结构研究的新方法

应用悬置微带线方法 (SMM)对二维EBG结构进行了测量和计算 .对二维电小EBG(UC EBG和PV EBG)的特性用SMM法进行了统一的实验和仿真分析 .与其他方法对比 ,由于采用了”强耦合”结构 ,更能显现出二维电磁带隙结构的特性 .同时提出了新型的悬置微带贴片的EBG天线 ,该天线结构紧凑 。

一种新型的双带电磁带隙结构

提出了一种曲折型缝隙加载的新型双带电磁带隙结构,这一结构可以在相同介质层中利用一种单元实现双带的表面波带隙。使用无限周期的色散能带图分析其表面波带隙特性并加工了电磁带隙结构样品。应用一对探针耦合的方法测量了该结构的横电波(transverse electric,TE)和横磁波(transverse magnetic,TM)模式下表面波带隙,实验结果表明:利用色散能带图分析的表面波带隙与测量数据基本吻合,验证了缝隙加载方法实现双带表面波带隙的可行性。

紧凑型电磁带隙结构短路销钉微带天线

提出一种带有短路销钉的紧凑型电磁带隙结构微带天线，并与相同尺寸的普通短路销钉微带天线作比较。测试结果表明，该电磁带隙结构天线在增益上增加了3dB，H面的交叉极化有了明显的改善。同时也证明了设计具有同样谐振频率的电磁带隙结构单元，使用这种紧凑型结构的单元尺寸仅为普通结构的40％～50％。这对最终实现电磁带隙结构微带相控阵天线具有重要意义。

新型电磁带隙结构加载的微带天线阵

研究了以EBG结构为衬底的微带天线阵。将EBG结构置于微带天线阵的底部取代微带天线阵列的金属底板,不仅能增加天线带宽,还能提高天线阵的增益。测试结果表明,天线单元带宽从3.81%提高到8.86%,在工作频带内天线阵增益都在10dB以上,同时天线单元间的耦合系数也得到有效降低。

电磁带隙结构在同步开关噪声抑制中的应用分析

随着数字电路的噪声容限和时序容限不断减小,电源地平面上的同步开关噪声(SSN)成为高速设计的主要瓶颈之一。而现有抑制SSN的方法存在各自的不足,因而提出采用电磁带隙结构(EBG)设计来抑制SSN,软件仿真证明该方法是有效的。基于对多种不同结构EBG的研究,给出了EBG的设计思路和最新发展趋势,为今后的实际应用研究提供一定的参考与指导。

电磁带隙结构的应用——PCB中电源接地层构造的EMI低减

在印制电路板的设计中,供电系阻抗谐振所引起的噪声和电磁干扰问题一直是设计人员关注的焦点。而电磁带隙结构(EBG)是一种由介质、金属或其混合体单元按周期性排列所构成的阵列结构,对特定频段内的电磁波呈现带阻特性。因此适当的EBG结构可以降低供电系阻抗、减少谐振峰的个数,从而有效地减轻供电系的电磁干扰问题。文中综合运用基于腔模模型的快速算法和分解元法计算了由两种不同介质材料组合构成的EBG结构对供电系阻抗特性的影响。旨在说明EBG对EMI低减的作用和贡献。

介质型电磁带隙结构的三维直线法分析

运用直线法建立了一种关于介质型电磁带隙结构(EBG)的全三维分析模型,在表明直线法分析思路的同时,详细介绍了计算中对非均匀介质层的处理过程。作为计算结果,对多种不同结构的二维及三维介质型EBG进行了有效分析,并提出了多种新型结构,为介质型EBG的设计提供参考。

一种抑制SSN的新型宽带平面电磁带隙结构

随着现代高速数字电路的快速发展,同步开关噪声（SSN）问题变得越来越突出。该文提出了一种适用于高速数字电路中抑制同步开关噪声的新型宽带平面电磁带隙（EBG）结构,并用Ansoft HFSS软件对该电磁带隙结构进行数据仿真分析。仿真结果表明,在抑制深度为-30dB时,其阻带范围为0.2~5.6 GHz,与传统的L-bridge型电磁带隙结构比较,阻带下限截止频率下降了500 MHz,阻带带宽增加了1.4GHz,相对带宽增加了38.1%,且能全向抑制同步开关噪声。

电磁带隙结构反射板双面印刷偶极子天线研究

采用具有紧凑尺寸特征的高阻抗表面蘑菇状电磁带隙结构(EBG)做为双面印刷偶极子天线的反射板,利用HFSS电磁仿真软件模拟对传统金属良导体(PEC)反射板结构以及EBG反射板结构双面印刷偶极子天线的主要参数进行了对比研究。研究表明:采用EBG结构后可降低传统天线的高度约55%,同时提高天线增益约1.9dB。

利用电磁带隙结构实现锥形方向图

该文采用电磁带隙(EBG)结构层覆盖的方式实现了一种锥形方向图.文中给出了微带贴片天线在覆盖电磁带隙结构前后的反射损耗和方向图特性的变化,并研究了EBG结构悬置高度的影响.实验结果证明了这种锥形方向图实现方式的有效性.

一种新型紧凑电磁带隙结构

设计了一种新型叉状电磁带隙结构(简称EBG)。该型EBG结构与传统的蘑菇状EBG结构相比尺寸减小近40%。在不改变周期的情况下,通过调整伸长窄带长度可以改变带隙特性频率。测量结果显示,新型EBG结构在宽频带内具有良好的阻带特性。用在微波集成电路中,可以减小电路尺寸和抑制阻带内波纹。

一种展宽电磁带隙结构的带隙带宽的新方法

本文通过对电磁带隙(EBG)结构等效电路的分析,研究了展宽其带隙带宽的方法,提出了一种新型的实现方法——组合单元法.以金属贴片表面螺旋电感的EBG结构为例,验证了该方法的有效性和正确性.为解决EBG结构存在的带隙带宽较窄的问题提供了一种新的思路.