CN101043788A - 印刷电路板 - Google Patents

Abstract

一种印刷电路板，包括至少一个信号层及一个接地层，所述信号层包括至少一条隔离接地线及两相邻信号线，所述隔离接地线设于所述信号线之间，所述隔离接地线上设有若干连接于所述接地层的过孔，每相邻两个过孔之间的距离使得所述隔离接地线上电磁波的谐振频率大于所述信号线中信号的最高频率。所述印刷电路板中的隔离接地线可有效抑制两相邻信号线之间的相互干扰。

Description

印刷电路板

【技术领域】

本发明涉及一种印刷电路板，特别涉及一种具有隔离接地线的印刷电路板。

【背景技术】

目前，在进行印刷电路板布线设计时，通常要考虑到两相邻信号线之间的噪声干扰或耦合干扰等问题，为此，电子工程师们针对这类问题设计出了许多抑制干扰的方法。其中，在两相邻信号线之间设置一条隔离接地线就是抑制信号线间相互干扰的一种方法。

请参考图1，为一个印刷电路板的信号层10′的局部布线图，其中，两相邻高速信号线14′之间设有一条隔离接地线12′，用于降低两条高速信号线14′之间的干扰，所述隔离接地线12′上还设有若干过孔122′，且通过这些过孔122′与印刷电路板的接地层(未示出)相连，用以将耦合到隔离接地线12′上的噪声导入到接地层中，减少噪声在隔离接地线12′中的传播。

由于所述过孔122′均接到零电位的接地层上，依电磁理论知：连续两个电场为零的距离就是半个电磁波波长，故两相邻过孔122′之间的距离等于隔离接地线12′上电磁波的谐振半波长，又所述过孔122′在所述隔离接地线12′上的摆放位置一般未经过设计，甚至是随意摆放的，于是当所述隔离接地线12′上的两相邻过孔122′之间的距离使隔离接地线12′上电磁波的谐振频率刚好等于所述高速信号线14′上信号的工作频率时，所述高速信号线14′上的信号产生的噪声就会轻易的通过所述隔离接地线12′耦合至其他邻近信号线上，这样的话所述隔离接地线12′不但没有达到降低两条所述信号线14′之间的干扰的作用，反而会造成更大的噪声干扰。

【发明内容】

鉴于以上内容，有必要提供一种具有隔离接地线的印刷电路板，其隔离接地线可有效降低两相邻信号线之间的干扰。

一种印刷电路板，包括至少一个信号层及一个接地层，所述信号层包括至少一条隔离接地线及两相邻信号线，所述隔离接地线设于所述信号线之间，所述隔离接地线上设有若干连接于所述接地层的过孔，每相邻两个过孔之间的距离使得所述隔离接地线上电磁波的谐振频率大于所述信号线中信号的最高频率。

相较于现有技术，所述隔离接地线上的过孔之间的距离经过了合理的设计，从而使所述隔离接地线上电磁波的谐振频率有效的避开了所述信号线上信号的工作频率，所述信号线上信号产生的噪声就不会通过所述隔离接地线耦合至其他邻近信号线上，进而使所述隔离接地线有效的抑制了所述信号线间的相互干扰。

【附图说明】

下面参考附图结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1为现有技术中一种印刷电路板的信号层的局部布线图。

图2为本发明印刷电路板的较佳实施方式的信号层的局部布线图。

【具体实施方式】

请参考图2，本发明印刷电路板的较佳实施方式包括至少一个信号层10及一个接地层(未示出)，所述信号层10中包括至少一条隔离接地线12及两相邻信号线14，所述隔离接地线12设于两相邻信号线14之间，用于降低所述信号线14之间的干扰。其中，所述隔离接地线12上设有若干连接于所述接地层的过孔122，每相邻两个过孔122之间的距离均相等，以使隔离接地线12上电磁波的谐振波长为一个定值。

设每相邻两个过孔122之间的距离为L，所述隔离接地线12上电磁波的谐振波长为λ，谐振频率为F0，电磁波在真空中的速率为C，印刷电路板的介电常数为ε。根据电磁理论有如下公式：

               L＝λ/2； $F0=C/(\mathrm{\λ}\×\sqrt{\mathrm{\ϵ}})$

从而可推导出：

$F0=C/(2L\×\sqrt{\mathrm{\ϵ}})$

为使所述隔离接地线12上电磁波的谐振频率F0能有效的避开所述信号线14中信号的工作频率，每相邻两个过孔122之间的距离L满足所述隔离接地线12上电磁波的谐振频率F0大于所述信号线14中信号的最高频率FM，即：

             FM＜F0亦即： $\mathrm{FM}<C/(2L\&times;\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}})$

从而可推导出：

$L<C/(2\mathrm{FM}\&times;\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}})---\left(1\right)$

故只要知道所述信号线14中信号的最高频率FM及印刷电路板的介电常数ε的值就可根据公式(1)对每相邻两个过孔122之间的距离L进行设计。

通过上述设计，使所述隔离接地线12上电磁波的谐振频率F0有效的避开了所述信号线14中信号的工作频率，所述信号线14上信号产生的噪声就不会通过所述隔离接地线12耦合至其他邻近信号线上，进而使所述隔离接地线12充分达到了抑制所述信号线14间的相互干扰。

下面结合两种具体的信号对本发明作进一步的描述。

当所述信号线14中的信号为高速信号时，设高速信号的上升时间为T，则可以估算出其最高频率应为1/T，为使所述隔离接地线12上电磁波的谐振频率F0能有效的避开所述高速信号的工作频率，每相邻两个过孔122之间的距离L满足所述谐振频率F0大于所述高速信号的最高频率1/T，即：

            1/T＜F0亦即： $1/T<C/(2L\&times;\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}})$

从而可推导出：

$L<(C\&times;T)/2\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}}$

当所述信号线14中的信号为射频信号时，设Fc为所述射频信号的最高载波频率，Fh为射频信号的频宽的一半，则射频信号的最高频率Fm等于Fc与Fh之和，为使所述隔离接地线12上电磁波的谐振频率F0能有效的避开所述射频信号的工作频率，每相邻两个过孔122之间的距离满足所述谐振频率F0大于所述射频信号的最高频率Fm，即：

       Fm＝(Fc+Fh)＜F0亦即： $(\mathrm{Fc}+\mathrm{Fh})<C/(2L\&times;\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}})$

从而可推导出：

$L<C/[2\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}}\&times;(\mathrm{Fc}+\mathrm{Fm})]$

所述隔离接地线12的两端通过表面黏着工艺分别还连接一个电阻值与所述隔离接地线12的特征阻抗相同的贴片电阻(未示出)，用于进一步消耗耦合到所述隔离接地线12上的噪声，以防止这些噪声持续的在所述隔离接地线12中来回反射传播而造成的干扰。

Claims (8)

1.一种印刷电路板，包括至少一个信号层及一个接地层，所述信号层包括至少一条隔离接地线及两相邻信号线，所述隔离接地线设于所述信号线之间，所述隔离接地线上设有若干连接于所述接地层的过孔，其特征在于：每相邻两个过孔之间的距离使得所述隔离接地线上电磁波的谐振频率大于所述信号线中信号的最高频率。

2.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：每相邻两个过孔之间的距离均相等且满足公式： $L<C/(2\mathrm{FM}\&times;\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}}),$ 其中，L为每相邻两个过孔之间的距离，FM为所述信号线中信号的最高频率，C为电磁波在真空中的速率，ε为所述印刷电路板的介电常数。

3.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述信号线中的信号为高速信号。

4.如权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于：每相邻两个过孔之间的距离均相等且满足公式： $L<(C\&times;T)/2\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}},$ 其中，L为每相邻两个过孔之间的距离，T为所述高速信号的上升时间，C为电磁波在真空中的速率，ε为所述印刷电路板的介电常数。

5.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述信号线中的信号为射频信号。

6.如权利要求5所述的印刷电路板，其特征在于：每相邻两个过孔之间的距离均相等且满足公式： $L<C/[2\sqrt{\mathrm{\&epsiv;}}\&times;(\mathrm{Fc}+\mathrm{Fm})],$ 其中，L为每相邻两个过孔之间的距离，Fc为所述射频信号的最高载波频率，Fh为所述射频信号的频宽的一半，C为电磁波在真空中的速率，ε为所述印刷电路板的介电常数。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的印刷电路板，其特征在于：所述隔离接地线的两端分别连接一个电阻。

8.如权利要求7所述的印刷电路板，其特征在于：所述电阻的电阻值等于所述隔离接地线的特征阻抗。

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