杨海峰

基于螺旋谐振环结构的UWB同步开关噪声抑制电源平面*

杨海峰**

（中国西南电子技术研究所，成都 610036）

针对目前印制电路板中采用的同步开关噪声抑制方法抑制带宽较窄、全向性较差、电源平面有效使用面积小、结构复杂及对信号质量影响大的问题，提出了一种基于螺旋谐振环结构的超宽带同步开关噪声抑制平面，具有结构简单、阻带宽、抑制方向具有全向性、无需周期性电磁带隙结构的特点。通过研究其等效电路模型，使用三维有限元法（FEM）对所设计的结构提取了S参数，并进行了频域与时域分析与仿真。仿真结果表明:所提出的结构其同步开关噪声抑制深度在-40 dB时，阻带范围为0.13～20 GHz，抑制带宽达到19.87 GHz，有效降低了带隙中心频率；当注入噪声电压为1 V时，可将噪声电压抑制到0.25 mV；对比UC-EBG和Planar EBG结构，在-40 dB抑制深度时，抑制带宽分别提高了16.97 GHz和17.73 GHz。

高速印制电路板；电源完整性；同步开关噪声；螺旋谐振环

降低电源同步开关噪声传统上多采用以下方法［3］：一是加入局域、全局或嵌入式去耦电容；二是在电源或地平面上蚀刻出折型细槽；三是分割平面将噪声隔离；四是在电源平面上加入同构或异构的周期性拓展结构等。如：文献［4］研究了局域、全局去耦电容对电源完整性及同步开关噪声抑制，在噪声敏感电路、器件周围放置一些电容器，将其从平面间谐振噪声传播中保护起来，结果表明，一般地当去耦电容器应用于高于600 MHz频率时无效，因此采用去耦电容器的旁路技术并不能解决高频的SSN问题。……