CN208336463U - 一种共面波导传输线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种共面波导传输线，所述共面波导传输线包括同一平面内的差分线和参考层，所述差分线包括隔开设置的第一信号线和第二信号线，所述第一信号线上串接有第一AC耦合电容，所述第二信号线上串接有第二AC耦合电容，所述第一信号线和所述第二信号线跨接有一滤波电容。本实用新型通过在第一信号线和第二信号线跨接一滤波电容，利用该滤波电容给数字信号中的高频部分提供一个回路，使得数字信号中的高频部分被滤除，从而减少数字信号中的高频能量向外辐射，进而有效滤除数字信号中的高频分量，延缓数字信号边沿，达到了改善共面波导传输线的EMC性能的目的。本实施例提供的方法不需要增加其它屏蔽措施，能有效降低PCB板的开发成本，提高产品性能以及市场竞争力。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCB板制造技术领域，特别是涉及一种共面波导传输线。
背景技术
安防领域的硬件产品通常涉及到大量数据的存储，通常人们会选用硬盘作为存储设备。CPU通常需要通过SATA总线与硬盘进行数据交互。共面波导结构传输线(下文将“共面波导结构传输线”简称为“共面波导传输线”)成功地解决了传输线的阻抗控制难题，“共面波导”指的是在介质基片的一个面上制作出中心导体带，并在紧邻中心导体带的两侧制作出导体平面，这样就构成了共面波导，又叫共面微带传输线。但是，这种结构存在一个较大的缺点，比如：数据传输途径中的电磁能量容易外泄，外泄的电磁能量会干扰其它的电子器件，从而导致使用共面波导结构的PCB板通常不能通过EMC
(Electro Magnetic Compatibility；电磁兼容性)检测认证。
现有技术一般采用添加屏蔽罩的方式，防止外泄的电磁能量对其它的电子器件产生干扰，这种方式会增加成本，且会增大产品的体积。当今的电子芯片尺寸越来越小，速率越来越高，这种现象反映到数字信号的特征上来说，就是数字信号的边沿越来越陡峭，信号中高频的能量越来越多。这种边沿陡峭的数字信号如果在共面波导上传输，高频的电磁能量就更容易被辐射出去，导致产品的EMC性能无法达标。尤其对于SATA总线来说，信号从主控芯片到硬盘的传输途径中一般会经过一段线缆，线缆的性能参差不齐，会加大电磁辐射超标的可能性。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能提升线路EMC性能的共面波导传输线。
为实现上述目的，本实用新型提供一种共面波导传输线，所述共面波导传输线包括同一平面内的差分线和参考层，所述差分线包括隔开设置的第一信号线和第二信号线，所述第一信号线上串接有第一AC耦合电容，所述第二信号线上串接有第二AC耦合电容，所述第一信号线和所述第二信号线跨接有一滤波电容。
进一步地，所述滤波电容的电容容值不超过2pF。
进一步地，所述滤波电容的电容容值为1pF。
进一步地，所述滤波电容布置在所述第一AC耦合电容和第二AC耦合电容的一侧。
进一步地，所述滤波电容与所述第一AC耦合电容和第二AC耦合电容之间的信号线的长度不超过150mil。
进一步地，连接滤波电容两端的第一电容焊盘和第二电容焊盘到其对应的所述参考层之间的距离为所述第一电容焊盘和第二电容焊盘所在的信号线到其对应的所述参考层之间的距离的1.5倍。
本实用新型通过在第一信号线和第二信号线跨接一滤波电容，利用过该滤波电容给数字信号中的高频部分提供一个回路，使得数字信号中的高频部分被滤除，从而减少数字信号中的高频能量向外辐射，进而有效滤除数字信号中的高频分量，延缓数字信号边沿，达到了改善共面波导传输线的EMC性能的目的。本实施例提供的方法不需要增加其它屏蔽措施，能有效降低PCB板的开发成本，提高产品性能以及市场竞争力。
附图说明
图1是本实用新型所提供的共面波导传输线一实施例的结构示意图；
图2是图1所示的共面波导传输线的尺寸说明示意图。
附图标记：
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
如图1所示，本实施例所提供的共面波导传输线包括差分线1和参考层2，图1中，黑色的实线为差分线1，阴影部分为参考层2(铜箔)，本实施例中的传输线采用共面波导结构，因此差分线1和参考层2在同一个平面上，这样可以控制差分线的阻抗。其中：
差分线1包括隔开设置的第一信号线11和第二信号线12，为了进一步达到阻抗控制的目的，第一信号线11和第二信号线12之间的最短距离以及第一信号线11和第二信号线12分别到相应侧的参考层2之间的最短距离需要使用阻抗仿真软件进行计算。具体地，首先，根据布线空间将第一信号线11和第二信号线12的线宽以及第一信号线11和第二信号线12之间的最短距离确定下来，然后，再确定第一信号线11和第二信号线12分别到相应侧的参考层2之间的最短距离。比如：SATA线采用共面波导结构的情形下，将SATA线的阻抗控制在90到110欧姆之间即可。
第一信号线11上串接有第一AC耦合电容(图中未示出)，比如：图1中示出的第三电容焊盘11b和第四电容焊盘11c分别焊接第一AC耦合电容的两端。第一AC耦合电容用于隔离通过第一信号线11的直流电，并引导交流电通过第一信号线11。
第二信号线12上串接有第二AC耦合电容(图中未示出)，比如：图1中示出的第五电容焊盘12b和第六电容焊盘12c分别焊接第二AC耦合电容的两端。第二AC耦合电容用于隔离通过第二信号线12的直流电，并引导交流电通过第二信号线12。
本实施例提供的共面波导传输线，由于差分线1和参考层2在同一个平面上，高速信号通过差分线1传输时，电磁波不能被很好地屏蔽，尤其是数字信号中的高频部分。
鉴于此，本实施例在第一信号线11和第二信号线12跨接一滤波电容(图中未示出)。具体地，图1中，第一信号线11还设有第一电容焊盘11a，第二信号线12还设有第二电容焊盘12a，滤波电容的两端分别焊接第一电容焊盘11a和第二电容焊盘12a。第一电容焊盘11a和第二电容焊盘12a的封装可以为0402或者0201。
本实施例通过在第一信号线11和第二信号线12跨接一滤波电容，利用过该滤波电容给数字信号中的高频部分提供一个回路，使得数字信号中的高频部分被滤除，从而减少数字信号中的高频能量向外辐射，进而有效滤除数字信号中的高频分量，延缓数字信号的边沿，达到了改善共面波导传输线的EMC性能的目的。本实施例提供的方法不需要增加其它屏蔽措施，能有效降低PCB板的开发成本，提高产品性能以及市场竞争力。
在一个实施例中，所述滤波电容的电容容值不超过2pF。过大的电容容值会滤除数字信号中低频部分的能量，使得数字信号的眼图裕量降低，也会导致信号完整性问题。精确的电容容值评估建议结合仿真软件进行仿真评估。总体原则是使得选取的电容既能提高信号的EMC性能，又能保证信号完整性。比如：所述滤波电容的电容容值为1pF。
在一个实施例中，所述滤波电容布置在所述第一AC耦合电容和第二AC耦合电容的一侧。
如图2所示，在一个实施例中，为了方便后期对信号进行测试，测试点一般会选取在AC耦合电容焊盘(第三电容焊盘11b、第四电容焊盘11c、第五电容焊盘12b和第六电容焊盘12c)上。除此之外，为了减少AC耦合电容之后的信号线对测试信号的影响，AC耦合电容一般会靠近连接器设置。图中的第一电容焊盘11和第二电容焊盘12a可以设置在AC耦合电容的左边或者右边，并且，所述滤波电容与所述第一AC耦合电容和第二AC耦合电容之间的信号线的长度L不超过1 50mil。本实施例通过控制所述滤波电容与所述第一AC耦合电容和第二AC耦合电容之间的信号线的长度L，可以尽量减少传输通道中阻抗不连续区域的长度，使得阻抗不连续的区域更集中一些，较少信号在新增耦合电容和AC耦合电容之间的反射，从而提高传输信号的质量。
在一个实施例中，由于电容焊盘区域走线比信号线区域宽，如果电容焊盘(第一电容焊盘11和第二电容焊盘12a)到相应侧的参考层2之间的最短距离和信号线(第一信号线11和第二信号线12)到参考层2之间的最短距离一样，会导致传输线路中电容焊盘区域的阻抗偏低，不利于传输通道的阻抗连续性。因此，本实施例中，第一电容焊盘11a和第二电容焊盘12a到其对应的参考层2之间的距离h1为第一电容焊盘11a和第二电容焊盘12a所在的信号线到其对应的参考层2之间的距离h2的1.5倍，这样可以尽量保证线路阻抗的连续性。
利用本实用新型提供的技术方案，比如可以在传统的SATA线共面波导传输线上增加滤波电容,可以有效滤除数字信号中的高频分量,延缓数字信号边沿,改善链路的EMC性能。凡是在双面板上SATA线上增加跨接电容的设计方案均在本专利的保护范围内。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种共面波导传输线，其特征在于，包括同一平面内的差分线(1)和参考层(2)，所述差分线(1)包括隔开设置的第一信号线(11)和第二信号线(12)，所述第一信号线(11)上串接有第一AC耦合电容，所述第二信号线(12)上串接有第二AC耦合电容，所述第一信号线(11)和所述第二信号线(12)跨接有一滤波电容。
2.如权利要求1所述的共面波导传输线，其特征在于，所述滤波电容的电容容值不超过2pF。
3.如权利要求2所述的共面波导传输线，其特征在于，所述滤波电容的电容容值为1pF。
4.如权利要求1所述的共面波导传输线，其特征在于，所述滤波电容布置在所述第一AC耦合电容和第二AC耦合电容的一侧。
5.如权利要求4所述的共面波导传输线，其特征在于，所述滤波电容与所述第一AC耦合电容和第二AC耦合电容之间的信号线的长度(L)不超过150mil。
6.如权利要求1至5中任一项所述的共面波导传输线，其特征在于，连接所述滤波电容两端的第一电容焊盘(11a)和第二电容焊盘(12a)到其对应的所述参考层(2)之间的距离(h1)为所述第一电容焊盘(11a)和第二电容焊盘(12a)所在的信号线到其对应的所述参考层(2)之间的距离(h2)的1.5倍。
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| CN201821015190.4U CN208336463U (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种共面波导传输线 |
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| CN201821015190.4U CN208336463U (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种共面波导传输线 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115441143A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-12-06 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 馈电转换结构、天线装置、天线阵列以及雷达 |
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2018
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| CN115441143B (zh) * | 2022-09-28 | 2023-07-04 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 馈电转换结构、天线装置、天线阵列以及雷达 |
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