بررسی Electromagnetic band-gap (EBG)

در این گزارش به بررسی تخصصی EBG و اثرات آن در کاهش نویز سوئیچینگ و دیگر اثرات مخرب در طراحی PCBهای چند لایه پرداخته‌ایم. این گزارش غنی از بررسی چند مقاله که در سال‌های اخیر منتشر شده‌اند، تکمیل شده است.

فهرست مراجع:

[1] D.-B. Lin, C.-P. Huang, and H.-N. Ke, “Using stepped-impedance lines for common-mode noise reduction on bended coupled transmission lines,” IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 6, no. 5, pp. 757-766, 2016.

[2] A. E. Engin, C. Fergusson, Q. F. Su, and J. Aguirre, “Power archipelago for filtering power plane noise,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 58, no. 5, pp. 1602-1608, 2016.

[3] L.-F. Shi, G. Zhang, M.-M. Jin, S. Chen, and X.-J. Hu, “Novel subregional embedded electromagnetic bandgap structure for SSN suppression,” IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 6, no. 4, pp. 613-621, 2016.

[4] L.-F. Shi, K.-J. Li, H.-Q. Hu, and S. Chen, “Novel L-EBG embedded structure for the suppression of SSN,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 58, no. 1, pp. 241-248, 2015.

[5] L.-F. Shi, Z.-M. Sun, G.-X. Liu, and S. Chen, “Hybrid-embedded EBG structure for ultrawideband suppression of SSN,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 60, no. 3, pp. 747-753, 2017.

[6] Y. Han, H. A. Huynh, and S. Kim, “Pinwheel Meander-Perforated Plane Structure for Mitigating Power/Ground Noise in System-in-Package,” IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 8, no. 4, pp. 562-569, 2018.

[7] H.-R. Zhu, Y.-F. Sun, Z.-X. Huang, and X.-L. Wu, “A compact EBG structure with etching spiral slots for ultrawideband simultaneous switching noise mitigation in mixed signal systems,” IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, vol. 9, no. 8, pp. 1559-1567, 2018.

[8] D.-B. Lin, T.-H. Wang, and J.-W. Chiang, “Suppression of Wideband Simultaneous Switching Noise Through Application of a Partial Electromagnetic Band-Gap Structure in Multilayer Printed Circuit Boards,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2019.

[9] F. Zhang, P.-P. Ding, G.-M. Yang, and Y.-Q. Jin, “A Novel Double-Square Electromagnetic Bandgap Structure for Wideband SSN Suppression in High-Speed PCB,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2020.

بخشی از مطالب:

ساختار شکاف باند الکترومغناطیسی (EBG) ساختاری است که به منظور مسدود کردن امواج الکترومغناطیسی باندهای فرکانسی خاص، با تشکیل یک الگوی دوره‌ای ظریف از تکه‌های فلزی کوچک روی لایه‌های دی‌الکتریک، یک باند توقف ایجاد می‌کند. EBG علاوه بر این باندهای توقف به موادی اشاره دارد که چنین ساختاری دارند. کاربردهای ساختار EBG شامل اجزای دستگاه‌های الکترونیکی برای سرکوب نویز الکترومغناطیسی است. از طرف دیگر، ساختار EBG منعکس کننده کمی از امواج الکترومغناطیسی باندهای فرکانسی است که می‌تواند تشخیص دهد و آن‌ها را با حساسیت بالا دریافت کند. علاوه بر این، می‌توان با قرار دادن تکه‌های فلزی در تراکم بالاتر، وضوح آن (توانایی اندازه‌گیری و تفکیک امواج الکترومغناطیسی) را افزایش داد. با توجه به این ویژگی‌ها، ساختار EBG برای حسگرهای اندازه‌گیری تابش الکترومغناطیسی نیز استفاده می‌شود….

فهرست عناوین و مطالب

فصل 1: Electromagnetic band-gap (EBG)

1-1 مقدمه

1-2 Novel L-EBG Embedded Structure for the Suppression of SSN

1-2-1 طراحی ساختار و شبیه‌سازی

1-2-2 تخمین فرکانس‌های قطع پایین (fL) و بالا (fH)

1-2-3 بررسی IR Drop

1-2-4 بررسی SI ساختار پیشنهادی

1-2-5 نتیجه‌گیری

1-3 Novel Subregional Embedded Electromagnetic Bandgap Structure for SSN Suppression

1-3-1 طراحی ساختار

1-3-2 نتایج شبیه‌سازی و اندازه‌گیری

1-3-3 تخمین فرکانس‌های قطع پایین (fL) و بالا (fH)

1-3-4 بررسی IR Drop

1-3-5 بررسی SI ساختار پیشنهادی

1-3-6 نتیجه‌گیری

1-4 Hybrid-Embedded EBG Structure for Ultrawideband Suppression of SSN

1-4-1 طراحی ساختار و شبیه‌سازی

1-4-2 تخمین فرکانس‌های قطع پایین (fL) و بالا (fH)

1-4-3 بررسی SI ساختار پیشنهادی

1-4-4 نتیجه‌گیری

1-5 Pinwheel Meander-Perforated Plane Structure for Mitigating Power/Ground Noise in System-in-Package

1-5-1 طراحی ساختار و شبیه‌سازی

1-5-2 مدار معادل ساختار پیشنهادی

1-5-3 بررسی SI ساختار پیشنهادی

1-5-4 بررسی PI ساختار پیشنهادی

1-5-5 نتیجه‌گیری

1-6 A Compact EBG Structure with Etching Spiral Slots for Ultra-Wideband Simultaneous Switching Noise Mitigation in Mixed Signal Systems

1-6-1 طراحی ساختار

1-6-2 مدار معادل ساختار پیشنهادی

1-6-3 شبیه‌سازی

1-6-4 بررسی SI ساختار پیشنهادی

1-6-5 نتیجه‌گیری

1-7 Suppression of Wideband Simultaneous Switching Noise Through Application of a Partial Electromagnetic Band-Gap Structure in Multilayer Printed Circuit Boards

1-7-1 طراحی ساختار

1-7-2 مدلسازی، اندازه‌گیری و شبیه‌سازی

1-7-3 نتیجه‌گیری

1-8 A Novel Double-Square Electromagnetic Bandgap Structure for Wideband SSN Suppression in High-Speed PCB

1-8-1 طراحی ساختار

1-8-2 تخمین فرکانس‌های قطع پایین (fL) و بالا (fH)

1-8-3 شبیه‌سازی و اندازه‌گیری

1-8-4 بررسی PI ساختار پیشنهادی

1-8-5 بررسی SI ساختار پیشنهادی

1-8-6 بررسی عملکرد EMI ساختار پیشنهادی

1-8-7 بررسی IR-Drop

1-8-8 نتیجه‌گیری

1-9 نتیجه‌گیری