[发明专利]小型化超宽带共模噪声抑制电路

说明书

本发明公开了一种小型化超宽带共模噪声抑制电路，包括四分之一波长阶梯阻抗谐振器层、嵌入式差分耦合微带线层、半波长谐振器层、参考地层；各层之间以介质基板分隔；所述四分之一波长阶梯阻抗谐振器层包括四分之一波长阶梯阻抗谐振器，所述四分之一波长阶梯阻抗谐振器一端开路，另一端并联第一支节，所述第一支节末端通过金属过孔与参考地层相连；所述嵌入式差分耦合微带线层包括嵌入式差分耦合微带线；所述半波长谐振器层包括半波长谐振器，所述半波长谐振器两端均开路。该电路适用于GHz频段，在实现共模噪声抑制的同时可以保证差分信号传输的信号完整性。

技术领域

本发明属于信号完整性领域，具体涉及一种小型化的超宽带共模噪声抑制电路。

背景技术

在高速电子电路系统中，差分信号由于具有抗噪声和低电磁干扰的优点而被广泛用于传输高速数字信号。例如，HDMI、USB3.0、SATA-Ⅲ、PCI-E等高速接口都是采用差分布线来传输Gbps的高速数字信号。然而，在实际电路中，由于差分布线的不对称性及差分信号的不平衡，如升降时间不相等、幅度相位不一致，共模噪声会被有效地激励起来，从而影响差分信号的传输；特别是，当共模噪声随着差分信号一起传输到线缆上，会引起严重的电磁干扰，进而影响周围电路的正常工作。因此，需要在对共模噪声进行有效抑制的同时保证差分信号传输的信号完整性。

目前共模噪声抑制电路采用的技术主要分为三种：(1)在铁氧体上进行线圈绕组，缺点是适用于MHz频段，且尺寸太大，不能适应现代小型化电路系统传输Gbps高速数字信号的需要；(2)在耦合微带线的参考地平面上引入缺陷地结构(DGS,Defect GroundStructure)，相当于在共模噪声回路路径上引入LC谐振，从而实现GHz共模噪声的抑制，但将DGS结构应用于多层电路时，如果DGS参考地平面下方还有金属平面，将会显著恶化共模噪声抑制效果；(3)多层电路技术，涉及到的主要工艺技术有多层PCB工艺和低温共烧陶瓷(LTCC,Low Temperature Co-Fired Ceramic)工艺。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种适用于GHz频段的小型化超宽带共模噪声抑制电路，实现共模噪声抑制的同时保证差分信号传输的信号完整性。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

小型化超宽带共模噪声抑制电路，包括四分之一波长阶梯阻抗谐振器层(1)、嵌入式差分耦合微带线层(2)、半波长谐振器层(3)、参考地层(4)；各层之间以介质基板(5)分隔；所述四分之一波长阶梯阻抗谐振器层(1)包括四分之一波长阶梯阻抗谐振器(6)，所述四分之一波长阶梯阻抗谐振器(6)一端开路，另一端并联第一支节(7)，所述第一支节(7)末端通过金属过孔与参考地层相连；所述嵌入式差分耦合微带线层(2)包括嵌入式差分耦合微带线(8)，嵌入式差分耦合微带线(8)末端通过金属过孔与参考地层的表贴焊盘连接；所述半波长谐振器层(3)包括半波长谐振器(9)，所述半波长谐振器(9)两端均开路。

所述介质基板(5)的介质材料为Dupont 951。

所述第一支节(7)末端为折叠形。

所述嵌入式差分耦合微带线(8)末端线宽大于嵌入式差分耦合微带线(8)中部线宽。

所述半波长谐振器(9)中间两侧并联第二支节(10)，所述第二支节(10)末端通过金属过孔与参考地层(4)相连。