过孔转换信号完整性分析的区域分解有限元法 被引量：4

1

作者 胡玉生 熊祥 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期467-472,共6页

提出了一种基于区域分解的二维有限元法分析多层印制电路板电源/地平面中过孔转换结构的信号完整性.过孔电流产生的电磁场呈三维结构,其中,一部分电磁波沿过孔轴向传输,另一部分电磁波在电源/地平面间沿径向传播.采用一虚拟柱面将求解... 提出了一种基于区域分解的二维有限元法分析多层印制电路板电源/地平面中过孔转换结构的信号完整性.过孔电流产生的电磁场呈三维结构,其中,一部分电磁波沿过孔轴向传输,另一部分电磁波在电源/地平面间沿径向传播.采用一虚拟柱面将求解区域分割为过孔区和电源/地平面区.将过孔区建模为以周向磁场为主分量的二维轴对称问题,而将电源/地平面区建为以垂直电场为主分量的二维模型.首先求解电源/地平面区的二维边值问题获得分割边界上节点的波阻抗,然后将该波阻抗代入过孔区模型中分割边界节点的边界条件,从而计算出过孔信号传输的S参数.所提方法通过模型缩减可实现对微细过孔结构信号完整性的精确快速计算,且采用全波电磁场分析软件对算法的有效性和准确性进行了验证. 展开更多

关键词 过孔 电源/地平面 信号完整性 区域分解 有限元法

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高速电路电源/地层间阻抗参数计算与分析 被引量：3

2

作者 邹国平 崔翔 +1 位作者 魏兴昌 李尔平 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期394-399,共6页

为了快速准确地计算高速电路地层与电源层之间的阻抗参数,基于边界积分方程提出了有效的计算方法。该方法充分利用了实际电源层/地层的结构特征,将三维电磁场问题转化为二维问题,减少了计算时间。由于在计算中不需要考虑整个电源层/地... 为了快速准确地计算高速电路地层与电源层之间的阻抗参数,基于边界积分方程提出了有效的计算方法。该方法充分利用了实际电源层/地层的结构特征,将三维电磁场问题转化为二维问题,减少了计算时间。由于在计算中不需要考虑整个电源层/地层结构的格林函数,故该方法可以用于任意边界形状的电路板。基于提出的积分方程法,分析了介质相对电介质常数、损耗因子以及介质厚度对阻抗参数的影响,提出的结论可为高速电路的阻抗设计提供有效参考。 展开更多

关键词 边界积分方程 高速电路 电源/地层结构 阻抗参数

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评估圆形PCB过孔转换反射系数的二维有限元法 被引量：2

3

作者 胡玉生 《安全与电磁兼容》 2016年第3期59-63,共5页

提供了一种计算信号电流通过过孔转换结构时的反射系数和传输系数的高效数值方法。研究了单个过孔位于圆形PCB中心的特定情形,从而可方便地采用二维轴对称有限元法。计算结果表明,在电源/地平面未出现谐振时,过孔不连续结构对信号传输... 提供了一种计算信号电流通过过孔转换结构时的反射系数和传输系数的高效数值方法。研究了单个过孔位于圆形PCB中心的特定情形,从而可方便地采用二维轴对称有限元法。计算结果表明,在电源/地平面未出现谐振时,过孔不连续结构对信号传输性能影响较小,但频率较低时反射较大。此外,对场分布的研究发现,在过孔附近场分布为准静态场,距离过孔较远时电源/地平面内的场分布模式转变为TM00模。采用全波有限元软件对计算结果进行了验证。所得结论对定性评估其它形状PCB中的过孔不连续影响具有参考意义。 展开更多

关键词 信号完整性 多层PCB 过孔 电源/地平面 反射系数 二维有限元法

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电源/地平面中过孔转换的低阶电路模型研究 被引量：2

4

作者 胡玉生 《安全与电磁兼容》 2018年第1期53-56,共4页

讨论了多层印制电路板中过孔通过电源/地平面时的几种等效电路模型。为便于了解过孔等效电路建模的机理,仅考虑了包含电容的低阶电路模型。分析了过孔转换结构的寄生参数电路模型和传输线电路模型,以及电源/地平面中过孔之间的串扰耦合... 讨论了多层印制电路板中过孔通过电源/地平面时的几种等效电路模型。为便于了解过孔等效电路建模的机理,仅考虑了包含电容的低阶电路模型。分析了过孔转换结构的寄生参数电路模型和传输线电路模型,以及电源/地平面中过孔之间的串扰耦合问题,提出了一种基于三端口网络的新的过孔电路模型,并以数字信号为例对各电路模型进行了仿真分析。所得结果有助于提取过孔转换结构的等效电路模型,了解过孔转换结构影响信号完整性的机理。 展开更多

关键词 信号完整性 多层PCB 过孔 电源/地平面 串扰 等效电路

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多层PCB介质基板中嵌入高K材料对信号完整性的影响 被引量：1

5

作者 胡玉生 《安全与电磁兼容》 2019年第4期53-56,共4页

采用数值仿真分析了多层PCB的电源/地平面中嵌入高K材料对过孔转换信号完整性的影响。研究了电源/地平面间的介质层整体采用高介电常数(高K)材料时信号过孔的S参数,并提出了两种局部添加高K材料的方法,一是在过孔周围布置一个包围过孔... 采用数值仿真分析了多层PCB的电源/地平面中嵌入高K材料对过孔转换信号完整性的影响。研究了电源/地平面间的介质层整体采用高介电常数(高K)材料时信号过孔的S参数,并提出了两种局部添加高K材料的方法,一是在过孔周围布置一个包围过孔的介质柱,二是在过孔周围均匀布置若干个小介质柱。计算结果表明,介质层整体采用高K材料会引起较多的谐振,信号完整性变差;当嵌入介质材料的介电常数足够大时,在过孔周围局部嵌入高K材料的方法可明显增强信号完整性,其中,包围过孔的单个介质柱在高频时的性能良好,而在过孔周围嵌入多个小介质柱在低频时的效果较好。 展开更多

关键词 信号完整性 过孔转换 嵌入式电容 高K 材料 电源/地平面 多层PCB

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短路过孔对多层PCB信号传输特性的影响

6

作者 温舒桦 张金玲 胡玉生 《安全与电磁兼容》 2016年第2期65-67,86,共4页

在相同电位的参考层放置短路过孔影响信号的回流电感,以典型的"地-电源-地"叠层为基础,提取了高频信号的返回路径,计算了短路过孔参数对输入阻抗和信号传输质量的影响。结果表明:短路过孔能有效的改善信号传输特性和电源地平... 在相同电位的参考层放置短路过孔影响信号的回流电感,以典型的"地-电源-地"叠层为基础,提取了高频信号的返回路径,计算了短路过孔参数对输入阻抗和信号传输质量的影响。结果表明:短路过孔能有效的改善信号传输特性和电源地平面的边缘电磁辐射,降低了潜在的电磁干扰。 展开更多

关键词 短路过孔 电源地平面 输入阻抗 S参数

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分割单元对电源/地平面输入阻抗影响的研究

7

作者 谭晓华 胡玉生 耿卫晓 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第7期78-81,94,共5页

研究了在多层印制电路板电源/地平面过孔周围布置具有桥接结构的蚀刻分割单元时过孔信号的返回路径阻抗及转移阻抗。分析了分割单元尺寸变化对返回路径阻抗的影响。采用二维边界元法进行了数值分析,并通过全波有限元分析软件进行了仿真... 研究了在多层印制电路板电源/地平面过孔周围布置具有桥接结构的蚀刻分割单元时过孔信号的返回路径阻抗及转移阻抗。分析了分割单元尺寸变化对返回路径阻抗的影响。采用二维边界元法进行了数值分析,并通过全波有限元分析软件进行了仿真验证。研究结果表明,在频率较高时,分割单元会激发较多的谐振峰值,返回路径阻抗大幅上升,但有助于降低噪声耦合。 展开更多

关键词 电磁兼容 电源/地平面 分割单元 返回路径阻抗 边界元法 输入阻抗

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一种快速三角形电源地平面谐振腔模型

8

作者 邱家涛 李玉山 +1 位作者 蒋冬初 路建民 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期162-166,200,共6页

针对等腰直角三角形平面模型效率低和精度差的问题,在双频点近似算法的基础上,提出了一种快速的Spice兼容等腰直角三角形平面谐振腔模型.与电感近似的等腰直角三角形平面模型相比,提出的模型使用最少的谐振腔基本模式与单节的高阶修正电... 针对等腰直角三角形平面模型效率低和精度差的问题,在双频点近似算法的基础上,提出了一种快速的Spice兼容等腰直角三角形平面谐振腔模型.与电感近似的等腰直角三角形平面模型相比,提出的模型使用最少的谐振腔基本模式与单节的高阶修正电路,不仅提高了等腰直角三角形电源地平面的仿真效率,而且改善了模型精度.仿真结果表明,电感近似模型在分类关键因子为2时,最大误差约为10%;提出的模型在分类关键因子为1.3时,最大误差约为1%,其仿真时间仅为电感近似模型的26%,验证了该模型在提高等腰直角三角形电源地平面的仿真效率和改善模型精度上的有效性. 展开更多

关键词 电源地平面建模 三角形电源地平面 双频点近似法 SPICE电路模型 谐振腔

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基于WLP-FDTD的带隙电源地平面噪声时域分析 被引量：1

9

作者 孙伟 李晓春 毛军发 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期569-574,共6页

针对带隙电源地平面的噪声传播问题,提出一种基于加权拉盖尔多项式-时域有限差分(WLP-FDTD)方法.该方法首先将带隙电源地平面分为2部分:一部分为完整电源地平面;另一部分为带隙结构.然后建立完整电源地平面的等效电路模型以及带隙的耦... 针对带隙电源地平面的噪声传播问题,提出一种基于加权拉盖尔多项式-时域有限差分(WLP-FDTD)方法.该方法首先将带隙电源地平面分为2部分:一部分为完整电源地平面;另一部分为带隙结构.然后建立完整电源地平面的等效电路模型以及带隙的耦合电路模型.最后对等效电路建立电压电流方程,并采用WLP-FDTD算法求解.计算结果表明,提出的基于WLP-FDTD的电源地平面噪声时域分析方法,相比于传统FDTD方法,在精度不变的同时计算效率显著提高,适合精确快速分析高速电路的电源完整性. 展开更多

关键词 带隙电源地平面 等效电路 加权拉盖尔多项式-时域有限差分

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高速PCB上同步开关噪声抑制的多级电容法 被引量：2

10

作者 曲咏哲 李玉山 +1 位作者 丁同浩 闫旭 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期229-233,共5页

基于微波网络理论,研究了同步开关噪声的传播与抑制,提出了一种新的抑制噪声传播的多级电容法,研究表明该方法采用多列分布电容和增大噪声路径传输损耗能够有效地抑制噪声的传播,提高电容噪声抑制的效率。通过FDTD仿真和测试结果验证了... 基于微波网络理论,研究了同步开关噪声的传播与抑制,提出了一种新的抑制噪声传播的多级电容法,研究表明该方法采用多列分布电容和增大噪声路径传输损耗能够有效地抑制噪声的传播,提高电容噪声抑制的效率。通过FDTD仿真和测试结果验证了该方法的有效性,并给出了多级电容法抑制噪声的应用规则。 展开更多

关键词 电容 时域有限差分 电源 地平面 同步开关噪声 传输损耗

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基于EBG结构的新型超宽带低噪声电源/地平面设计 被引量：1

11

作者 万连城 吕玲 《电子设计工程》 2014年第9期73-75,共3页

将电磁带隙(EBG)结构加载在电源/地平面之间,依据理论分析对模型结构以及各项参数进行优化。设计出抑制深度为-80 dB、禁带宽度为10 GHz的超宽禁带电源/地平面,在拥有优良抑制电磁干扰能力的同时,也保证了信号的完整性。在禁带内,该平... 将电磁带隙(EBG)结构加载在电源/地平面之间,依据理论分析对模型结构以及各项参数进行优化。设计出抑制深度为-80 dB、禁带宽度为10 GHz的超宽禁带电源/地平面,在拥有优良抑制电磁干扰能力的同时,也保证了信号的完整性。在禁带内,该平面可以有效地抑制电路之间特别是共用电源/地平面的数字电路与射频电路之间所引起的电磁干扰。仿真实验表明,该设计取得了理想的效果。 展开更多

关键词 电磁带隙结构 电磁干扰 电磁兼容 电源 地平面

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高速系统PCB设计中的几个关键问题

12

作者 王成军 王立华 《信息技术与信息化》 2006年第4期85-87,共3页

随着微电子技术的飞速发展,高速大规模集成电路的广泛应用,高速系统的设计也越来越受到重视,高速系统与低速系统的PCB设计有很大不同。本文从实际设计的角度介绍了高速系统中电源、接地、时钟电路、过孔等的设计和需要注意的问题。

关键词 电源层 接地层 时钟电路 高速系统 PCB设计

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PCB材料与电源/地层谐振阻抗关系 被引量：6

13

作者 苏东林 王晓晓 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期568-571,共4页

为降低多层高速PCB(Printed Circuit Board)电源/地谐振阻抗,根据平行平面腔体谐振模型理论推导出PCB电源/地谐振阻抗、谐振频率、谐振品质因数与构成PCB板的导体材料和绝缘材料的电磁参数的之间的函数关系式,并根据此关系式得出了从PC... 为降低多层高速PCB(Printed Circuit Board)电源/地谐振阻抗,根据平行平面腔体谐振模型理论推导出PCB电源/地谐振阻抗、谐振频率、谐振品质因数与构成PCB板的导体材料和绝缘材料的电磁参数的之间的函数关系式,并根据此关系式得出了从PCB材料选取角度减小电源/地谐振阻抗的两种途径,即采用高磁导率、低电导率的导体材料代替普通导体材料;采用高介电常数和损耗正切的平面间绝缘体材料.随后PCB电源/地平行平面结构的全波仿真结果证实了这两种途径的有效性. 展开更多

关键词 PCB 谐振阻抗 电源/地平行平面结构 平行平面腔体谐振模型 电源完整性 同时转换噪声

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电源与地平面间谐振电压噪声和阻抗特性仿真 被引量：2

14

作者 高成 寇震梦 黄姣英 《安全与电磁兼容》 2020年第6期65-69,共5页

多层PCB板中的电源与地平面间的谐振效应会引发电压噪声及电磁辐射问题。利用Cadence Sigrity软件,从电源和地平面间谐振电压噪声和阻抗特性两个维度对谐振效应进行了评估。通过控制变量,对比不同PCB设计下的仿真结果,发现增加去耦电容... 多层PCB板中的电源与地平面间的谐振效应会引发电压噪声及电磁辐射问题。利用Cadence Sigrity软件,从电源和地平面间谐振电压噪声和阻抗特性两个维度对谐振效应进行了评估。通过控制变量,对比不同PCB设计下的仿真结果,发现增加去耦电容、减小平面间距和合理的平面分割方式可以降低谐振效应。 展开更多

关键词 电源和地平面 谐振电压噪声仿真 阻抗仿真 Cadence Sigrity软件 PCB设计

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矩形电源板在PMC边界条件下的目标阻抗分析

15

作者 李刚 胡旭 《湖北文理学院学报》 2015年第5期5-8,共4页

针对高速电路中电源地噪声问题,推导出矩形电源地平面的目标阻抗公式,得到电压场的分布规律,进而准确确定全局电容的加载位置,为降低PCB的电源地噪声提供理论依据.

关键词 电源地噪声 目标阻抗 电压场 边界条件

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