高速电路板间互连抗干扰关键技术研究
发布时间：2021-07-20 19:38
电子装备不断向微型化、高速化、高频化方向发展。在电子武器设备的处理速度和传输速率得到飞速提升的同时,由于布线布局引起的串扰问题和高速电路板间互连干扰问题已成为阻碍信息化武器装备快速发展的重要瓶颈。研究信号在高速电路板间传输过程中由于接口特性阻抗和端接阻抗不匹配造成的电磁干扰和信号传输问题显得尤为重要。本论文通过分析布线布局理论,得到几种布线的优化结构,包括缩短走线、合理设置接口位置、优化旁路和电源布局。另外,还分析了防护布线中心位置误差和防护线特性阻抗及过孔偏移对于串扰的抑制作用影响。由于接插件的阻抗不匹配往往给多块高速电路板间的互连带来极大的干扰,所以本文也对接插件进行仿真建模,仿真分析接插件各个几何参数对噪声抑制效果的影响。同时,PCB走线阻抗也影响板间的干扰,所以从信号线长度、介质层高度、信号线宽度和信号线厚度这几个因素建模仿真得到优化后的PCB走线几何尺寸。通过研究高速电路的PCB走线阻抗、接插件阻抗与互连线阻抗之间的匹配,来预防信号反射造成的传输质量恶化。还采用了包括多层地线结构、平行地线结构、松耦合布线结构的三种互连阻抗控制方法对高速电路板间的干扰达到进一步地抑制。最后测试...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 信号串扰与板间干扰分析
2.1 板间干扰产生的机理
2.2 容性串扰与感性串扰
2.3 串扰的抑制
2.4 过孔对信号完整性的影响
2.5 传输线突变对信号的影响
2.6 本章小结
第三章 防护布线与过孔仿真测试
3.1 引言
3.2 布线布局理论分析
3.2.1 缩短走线及合理设置接口位置
3.2.2 优化旁路布局
3.2.3 优化电源布局
3.3 防护布线与过孔仿真
3.3.1 防护布线中心位置误差
3.3.2 防护布线特性阻抗
3.3.3 过孔数目及过孔偏移
3.4 样件设计及制作
3.4.1 技术指标要求
3.4.2 串扰样件设计及制作
3.4.3 地弹样件设计及制作
3.5 样件测试及验证
3.5.1 串扰样件测试及验证
3.5.2 地弹样件测试及验证
3.6 本章小结
第四章 高速电路板间互连抗干扰关键技术
4.1 引言
4.2 接插件互连阻抗影响因素
4.2.1 接插件建模和仿真
4.2.2 接插件电路设计
4.3 PCB走线阻抗与互连阻抗控制
4.3.1 PCB走线阻抗对互连信号质量的影响
4.3.2 互连阻抗控制方法
4.4 样件设计及测试
4.4.1 缩短信号线长度的电路设计及测试
4.4.2 松耦合布线的电路设计及测试
4.4.3 板间互连阻抗匹配的电路设计及测试
4.5 本章小结
第五章 总结及展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速数字PCB板设计中的信号完整性研究[J]. 赵辰阳,王立德,李召召. 自动化与仪器仪表. 2018(09)
[2]过孔传输射频信号在多层PCB中的设计[J]. 朱文举,陈娜. 电子科技. 2017(07)
[3]高速PCB设计经验分析及研究[J]. 孙喜芬. 电子世界. 2017(12)
[4]PCB信号传输导体高密度化要求和发展——PCB制造技术发展趋势和特点（1）[J]. 林金堵. 印制电路信息. 2017(05)
[5]PCB设计流程的改进研究[J]. 胡宗海,赵彦,王立平,曹立勇,姚程宽. 成都工业学院学报. 2017(01)
[6]高频高速高多层印制板制作技术研究[J]. 寻瑞平,张华勇,敖四超,汪广明. 印制电路信息. 2017(01)
[7]无线通讯基站设备中PCB之间的射频互连设计[J]. 吴贵瑜. 电脑与信息技术. 2016(01)
[8]波形测试在信号完整性分析中的应用[J]. 曹继东,宋会良,李朝锋. 信息与电脑(理论版). 2011(09)
[9]高速电路中的信号完整性分析[J]. 顾菘. 电子设计工程. 2011(16)
[10]高速视频处理系统的信号完整性分析[J]. 陈云飞,胡乐,吴硕. 电子元器件应用. 2011(02)
博士论文
[1]板级与封装级电路系统电磁完整性研究[D]. 申振宁.西安电子科技大学 2014
[2]高速信号互连中的电磁完整性研究[D]. 王胜源.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2010
[3]系统级封装的电源完整性分析和电磁干扰研究[D]. 李君.西南交通大学 2010
硕士论文
[1]电路模块堆叠立体组装技术研究[D]. 乔轩.西安电子科技大学 2015
本文编号：3293457
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 信号串扰与板间干扰分析
2.1 板间干扰产生的机理
2.2 容性串扰与感性串扰
2.3 串扰的抑制
2.4 过孔对信号完整性的影响
2.5 传输线突变对信号的影响
2.6 本章小结
第三章 防护布线与过孔仿真测试
3.1 引言
3.2 布线布局理论分析
3.2.1 缩短走线及合理设置接口位置
3.2.2 优化旁路布局
3.2.3 优化电源布局
3.3 防护布线与过孔仿真
3.3.1 防护布线中心位置误差
3.3.2 防护布线特性阻抗
3.3.3 过孔数目及过孔偏移
3.4 样件设计及制作
3.4.1 技术指标要求
3.4.2 串扰样件设计及制作
3.4.3 地弹样件设计及制作
3.5 样件测试及验证
3.5.1 串扰样件测试及验证
3.5.2 地弹样件测试及验证
3.6 本章小结
第四章 高速电路板间互连抗干扰关键技术
4.1 引言
4.2 接插件互连阻抗影响因素
4.2.1 接插件建模和仿真
4.2.2 接插件电路设计
4.3 PCB走线阻抗与互连阻抗控制
4.3.1 PCB走线阻抗对互连信号质量的影响
4.3.2 互连阻抗控制方法
4.4 样件设计及测试
4.4.1 缩短信号线长度的电路设计及测试
4.4.2 松耦合布线的电路设计及测试
4.4.3 板间互连阻抗匹配的电路设计及测试
4.5 本章小结
第五章 总结及展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速数字PCB板设计中的信号完整性研究[J]. 赵辰阳,王立德,李召召. 自动化与仪器仪表. 2018(09)
[2]过孔传输射频信号在多层PCB中的设计[J]. 朱文举,陈娜. 电子科技. 2017(07)
[3]高速PCB设计经验分析及研究[J]. 孙喜芬. 电子世界. 2017(12)
[4]PCB信号传输导体高密度化要求和发展——PCB制造技术发展趋势和特点（1）[J]. 林金堵. 印制电路信息. 2017(05)
[5]PCB设计流程的改进研究[J]. 胡宗海,赵彦,王立平,曹立勇,姚程宽. 成都工业学院学报. 2017(01)
[6]高频高速高多层印制板制作技术研究[J]. 寻瑞平,张华勇,敖四超,汪广明. 印制电路信息. 2017(01)
[7]无线通讯基站设备中PCB之间的射频互连设计[J]. 吴贵瑜. 电脑与信息技术. 2016(01)
[8]波形测试在信号完整性分析中的应用[J]. 曹继东,宋会良,李朝锋. 信息与电脑(理论版). 2011(09)
[9]高速电路中的信号完整性分析[J]. 顾菘. 电子设计工程. 2011(16)
[10]高速视频处理系统的信号完整性分析[J]. 陈云飞,胡乐,吴硕. 电子元器件应用. 2011(02)
博士论文
[1]板级与封装级电路系统电磁完整性研究[D]. 申振宁.西安电子科技大学 2014
[2]高速信号互连中的电磁完整性研究[D]. 王胜源.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2010
[3]系统级封装的电源完整性分析和电磁干扰研究[D]. 李君.西南交通大学 2010
硕士论文
[1]电路模块堆叠立体组装技术研究[D]. 乔轩.西安电子科技大学 2015
本文编号：3293457
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