KR20090089014A - Ebg structure having open stub for suppressing simultaneous switching noise in power plane - Google Patents

Ebg structure having open stub for suppressing simultaneous switching noise in power plane Download PDF

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Abstract

An EBG(Electromagnetic Band Gap) structure is provided to maintain signal integrity by securing an SSN(Simultaneous Switching Noise) suppressing characteristic. Two patches(110a,110b) face each other. A bridge unit(10) electrically connects the two patches. The bridge unit includes a central line(11), a first extension line(12), and a second extension line(13). The central line is arranged in parallel to the patch. The first extension line is connected to one of two patches from one end of the central line. The second extension line is connected to the other of the two patches from the other end of the central line. A first open stub is formed between the central line and the first extension line. The first open stub is extended in parallel to the patch from the first extension line. The second open stub is formed between the central line and the second extension line. The second open stub is extended in parallel to the patch from the second extension line.

Description

개방 스터브를 구비한 EBG 구조{EBG STRUCTURE HAVING OPEN STUB FOR SUPPRESSING SIMULTANEOUS SWITCHING NOISE IN POWER PLANE}EB structure with open stub {EBG STRUCTURE HAVING OPEN STUB FOR SUPPRESSING SIMULTANEOUS SWITCHING NOISE IN POWER PLANE}

본 발명은 고속 디지털 시스템에서 전원면을 통해 드라이버 IC 등에 전원이 공급될 때 발생할 수 있는 노이즈(SSN: Simultaneous Switching Noise)를 억제하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for suppressing the noise (SSN: Simultaneous Switching Noise) that may occur when power is supplied to the driver IC and the like through a power plane in a high-speed digital system.

디지털 시스템의 고속화 추세에 따라 더욱 빠른 에지 레이트(edge rate)와 함께 사용되는 클럭 주파수가 증가하고 있고, 더 많은 데이터의 전송을 위해 그 대역폭 또한 넓어지고 있다. 이에 따라 온/오프 칩이나 패키지 또는 다층 PCB 구조에서 발생하는 노이즈, 예컨대 앞서 언급한 'SSN' 그리고 'GBN(Ground Bounce Noise)'가 중요한 기술적 과제로 떠오르고 있다.The increasing trend in digital systems is increasing the clock frequencies used with faster edge rates, and the bandwidth is getting wider for more data transfers. Accordingly, noises generated from on / off chips, packages, or multilayer PCB structures, such as the aforementioned 'SSN' and 'Ground Bounce Noise', have emerged as important technical challenges.

알려진 바와 같이, SSN 및 GBN은 고속 디지털 회로에서 급격히 변하는 시변 전류에 의해 발생한다. 특히, SSN은 주변의 비아(via)를 매개로 흐르는 신호의 전송특성에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 여기서 발생된 전파는 평행 도체판의 공진모드를 통해 PCB 전체로 전파하여 상기 PCB의 가장자리에서 방사된다. 이와 같이 방사된 전파는 EMI(ElectroMagnetic Interference)의 원인이 된다.As is known, SSN and GBN are caused by rapidly varying time varying currents in high speed digital circuits. In particular, the SSN not only affects the transmission characteristics of the signal flowing through the surrounding vias, but the generated radio waves propagate throughout the PCB through the resonance mode of the parallel conductor plate and radiate at the edge of the PCB. . The radio waves thus radiated are the cause of Electromagnetic Interference (EMI).

SSN을 억제하기 위한 대표적인 방법으로는, 전원면(power plane)과 접지면(ground plane) 사이에 적정 용량의 디커플링 커패시터(decoupling capacitor)를 채용하는 것이다. 그러나 이 방법은 디커플링 커패시터가 가지고 있는 기생 인덕턴스 성분 때문에 600MHz 이상의 주파수 대역에서는 효과가 없다[1][2].A representative method for suppressing the SSN is to employ a decoupling capacitor of appropriate capacity between the power plane and the ground plane. However, this method is ineffective in the frequency band above 600MHz because of the parasitic inductance component of the decoupling capacitor [1] [2].

한편, GHz 대역에서의 SSN을 억제하기 위한 방법의 일환으로, 최근 EBG(Electromagnetic BandGap) 또는 PBG(Photonic BandGap) 구조를 이용한 전원·접지면 설계에 관한 연구가 다수 진행된 바 있다. 상기 'EBG 구조'는 특정 주파수 범위에서 완전 자기도체(perfect magnetic conductor) 특성과 아울러 높은 임피던스를 갖는 특성 때문에 특정 주파수 대역 내의 표면 전류의 흐름을 억제한다[3].On the other hand, as part of the method for suppressing the SSN in the GHz band, a lot of research has recently been conducted on the power supply and ground design using the EBG (Electromagnetic BandGap) or PBG (Photonic BandGap) structure. The 'EBG structure' suppresses the flow of surface current in a specific frequency band due to the characteristics of perfect magnetic conductor and high impedance in a specific frequency range [3].

대표적인 EBG 구조는, 비아(via)를 통해 접지면에 연결되어 있는 정사각형이나 육각형 모양의 도체판들로 이루어진 이른바 버섯(mushroom) 구조이다. 그러나 이와 같은 구조는 다층으로 구현되므로 제조 공정이 복잡하고 그에 따른 비용 상승이 뒤따른다[4][5].A representative EBG structure is a so-called mushroom structure consisting of square or hexagonal conductor plates connected to ground planes via vias. However, because such a structure is implemented in multiple layers, the manufacturing process is complicated and the cost increases accordingly [4] [5].

상술한 문제점을 해소하기 위해, 기존의 접지면은 그대로 두고 전원면에 주기적인 EBG 구조를 적용하는 방법이 제안되었다[6][7][8][9][10]. 첨부도면 도 1은 전원면 설계를 위해 기존에 제안된 L-브리지 EBG 구조를 예시하고 있으며, 도 2는 기본 사각형 EBG 구조를 예시하고 있다. 도면의 미설명 부호 P1, P2는 전원 입출력 관련 포트(port)를 의미한다. 상기와 같이 예시된 종래의 EBG 구조는 다소 양호한 SSN 억제 특성을 달성하고 있으나, 저지 대역(stop band)내의 특정 주파수에서 피크(peak)가 발생한다. 이렇게 발생된 피크는 신호 무결성(SI: Signal Integrity)을 감소시키는 예측치 못한 공진(resonance)의 원인으로 이어질 수 있고, 혹은 방사되어 외부의 신호에 간섭을 일으킬 우려가 있다.In order to solve the above problems, a method of applying a periodic EBG structure to the power supply surface while leaving the existing ground plane has been proposed [6] [7] [8] [9] [10]. Figure 1 illustrates the L-bridge EBG structure previously proposed for the power supply design, Figure 2 illustrates a basic square EBG structure. Reference numerals P1 and P2 in the drawing mean ports related to power input / output. The conventional EBG structure exemplified as above achieves rather good SSN suppression characteristics, but a peak occurs at a specific frequency within a stop band. The peaks generated in this way may lead to unexpected resonances that reduce signal integrity (SI), or may radiate and interfere with external signals.

[ 참고문헌 ][ references ]

[1] V. Ricchiuti, "Power-Supply Decoupling on Fully Populated High-Speed Digital PCBs", IEEE Trans. EMC, vol. 43, pp.671-676, Nov. 2001.[1] V. Ricchiuti, "Power-Supply Decoupling on Fully Populated High-Speed Digital PCBs", IEEE Trans. EMC, vol. 43, pp. 671-676, Nov. 2001.

[2] S. Radu, R.E. DuBroff, J.L. Drewniak, T.H. Hubing, and T.P. Van Doren, "Designing Power Bus Decoupling for CMOS Devices", in Proc. IEEE Int. Symp. EMC, Denver, CO, vol. 1, pp.375-380, Aug. 1998.[2] S. Radu, RE DuBroff, JL Drewniak, TH Hubing, and TP Van Doren, "Designing Power Bus Decoupling for CMOS Devices", in Proc. IEEE Int. Symp. EMC, Denver, CO , vol. 1, pp. 375-380, Aug. 1998.

[3] D.F. Sievenpiper, "High-Impedance Electromagnetic Surface", Ph. D. dissertation, Dept. Elect. Eng., Univ. California, LosAngeles, CA, 1999.[3] DF Sievenpiper, "High-Impedance Electromagnetic Surface", Ph. D. dissertation, Dept. Elect. Eng., Univ. California, Los Angeles, CA , 1999.

[4] S. Shahparnia and O. M. Ramahi, "Electromagnetic Interference(EMI) Reduction from Printed Circuit Boards(PCB) using Electromagnetic Bandgap Structures," IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. 46, pp. 580-587, Nov. 2004.[4] S. Shahparnia and OM Ramahi, "Electromagnetic Interference (EMI) Reduction from Printed Circuit Boards (PCB) using Electromagnetic Bandgap Structures," IEEE Trans. Electromagn. Compat. , vol. 46, pp. 580-587, Nov. 2004.

[5] T. Kamgaing and O.M. Ramahi, " A Novel Power Plane With Integrated Simultaneous Switching Noise Mitigaion Capability Using High Impedance Surface", IEEE Microwave Wireless Comp. Lett., vol. 13, pp. 21-23, Jan. 2003.[5] T. Kamgaing and OM Ramahi, "A Novel Power Plane With Integrated Simultaneous Switching Noise Mitigaion Capability Using High Impedance Surface", IEEE Microwave Wireless Comp. Lett., Vol. 13, pp. 21-23, Jan. 2003.

[6] T.L. Wu., Y.H. Lin., and S.T. Chen., "A Novel Power Planes with Low Radiation and Broadband Suppression of Ground Bounce Noise using Photonic Bandgap Structures", IEEE Microwave Wireless Comp. Lett., vol. 14, pp.337- 339, July 2004.[6] TL Wu., YH Lin., And ST Chen., "A Novel Power Planes with Low Radiation and Broadband Suppression of Ground Bounce Noise using Photonic Bandgap Structures", IEEE Microwave Wireless Comp. Lett. , vol. 14, pp. 337-339, July 2004.

[7] T.-L. Wu, C.-C. Wang, T.-H.Lin, T.-K.Wang, and G. Chang, "A Novel Power Plane with Super-Wideband Elimination of Ground Bounce Noise on High Speed Circuits," IEEE Microwave Wireless Comp. Lett., vol. 15, no. 3, pp.174-176, March 2005.[7] T.-L. Wu, C.-C. Wang, T.-H. Lin, T.-K. Wang, and G. Chang, "A Novel Power Plane with Super-Wideband Elimination of Ground Bounce Noise on High Speed Circuits," IEEE Microwave Wireless Comp. Lett. , vol. 15, no. 3, pp. 174-176, March 2005.

[8] D.Y. Kim, S.H. Joo, and H.Y. Lee. "A Power Plane Using the Hybrid-Cell EBG Structure for the Suppression of GBN/SSN", The Journal of Korea Electromagnetic Engineering Society, vol. 18., no. 2, pp. 206-212, Feb. 2007.[8] DY Kim, SH Joo, and HY Lee. "A Power Plane Using the Hybrid-Cell EBG Structure for the Suppression of GBN / SSN", The Journal of Korea Electromagnetic Engineering Society , vol. 18., no. 2, pp. 206-212, Feb. 2007.

[9] J. Qin and O.M. Ramahi, "Ultra-Wideband Mitigation of Simultaneous Swetching Noise Using Novel Planar Electromagnetic Bandgap Structures", IEEE Microwave Wireless Comp . Lett ., vol. 16, No. 9, pp.487-489, Sep. 2006.[9] J. Qin and OM Ramahi, "Ultra-Wideband Mitigation of Simultaneous Swetching Noise Using Novel Planar Electromagnetic Bandgap Structures", IEEE Microwave Wireless Comp . Lett . , vol. 16, No. 9, pp. 487-489, Sep. 2006.

[10] T.L. Wu and T.K. Wang "Embedded Power Plane with Ultra-Wideband Stop-band for Simultaneously Switching Noise on High-Speed Circuits", Electronics Letters, vol. 42, No. 4, pp. 213-214, Feb. 2006.[10] TL Wu and TK Wang "Embedded Power Plane with Ultra-Wideband Stop-band for Simultaneously Switching Noise on High-Speed Circuits", Electronics Letters , vol. 42, no. 4, pp. 213-214, Feb. 2006.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 양호한 SSN 억제 특성을 나타내면서 저지 대역내의 피크 발생을 억누를 수 있는 EBG 구조를 제시한다.The present invention has been made in view of the above problems, and proposes an EBG structure that can suppress peak generation in a stop band while exhibiting good SSN suppression characteristics.

본 발명은 과제 해결 수단으로서, 종래 EBG 구조의 브리지 수단에 구성되는 개방 스터브를 제시한다. 이에 대해 실시형태별로 살펴보면 다음과 같다.The present invention proposes an open stub configured in the bridge means of the conventional EBG structure as a means for solving the problem. Looking at it by embodiment, it is as follows.

먼저, 제1 실시형태는, PCB의 전원면 상에서 사각 패치가 이격공간을 갖고 배열을 이루며 이웃한 두 패치는 상기 이격공간에 마련되는 브리지 수단에 의해 전기적으로 연결되는 EBG 구조이며, 이때 브리지 수단은 패치와 평행하게 배치되는 중앙라인과, 중앙라인의 일단으로부터 상기 이웃한 두 패치 중 하나의 패치로 수직하게 연장되는 제1 연장라인과, 중앙라인의 타단으로부터 상기 이웃한 두 패치 중 나머지 하나의 패치로 수직하게 연장되는 제2 연장라인으로 구성된다.First, the first embodiment is an EBG structure in which the rectangular patches are arranged on the power plane of the PCB with a spaced space, and two adjacent patches are electrically connected by bridge means provided in the spaced space. A central line disposed parallel to the patch, a first extension line extending vertically from one end of the central line to one of the two neighboring patches, and a patch of the other one of the two neighboring patches from the other end of the central line It consists of a second extension line extending vertically.

제1 실시형태의 특징에 따라, 중앙라인과 제1 연장라인 사이에 상기 제1 연장라인으로부터 상기 패치와 평행하게 연장되는 제1 개방 스터브가 구성되고, 중앙라인과 제2 연장라인 사이에 제2 연장라인으로부터 패치와 평행하게 연장되는 제2 개방 스터브가 구성된다.According to a feature of the first embodiment, a first open stub is formed between the center line and the first extension line extending in parallel with the patch from the first extension line, and between the center line and the second extension line. A second open stub is formed extending from the extension line in parallel with the patch.

한편, 제2 실시형태는, 상·하·좌·우의 중앙에 요홈이 형성된 사각 패치가 PCB의 전원면 상에서 이격공간을 갖고 배열을 이루며 이웃한 두 패치의 마주한 요 홈들의 저면이 브리지 수단을 통해 연결된다.On the other hand, in the second embodiment, the square patches having grooves formed in the centers of the top, bottom, left, and right sides are arranged with a spaced space on the power supply surface of the PCB, and the bottoms of the opposite grooves of the two adjacent patches are arranged through the bridge means. Connected.

또한, 제2 실시형태의 특징에 따라 상기 이웃한 두 패치 사이의 이격공간에, 브리지 수단의 좌측으로부터 패치와 평행하게 연장되는 제1 개방 스터브가 구성되고, 브리지 수단의 우측으로부터 패치와 평행하게 연장되는 제2 개방 스터브가 구성된다.Further, according to a feature of the second embodiment, a first open stub is formed in the separation space between the two neighboring patches, which extends in parallel with the patch from the left side of the bridge means, and extends in parallel with the patch from the right side of the bridge means. A second opening stub is constructed.

본 발명에 따르면, 양호한 SSN 억제 특성을 확보함과 동시에 저지 대역 내의 피크를 감소시킬 수 있다. 따라서 신호 무결성(SI) 유지는 물론이고 방사에 의한 외부 신호화의 간섭을 줄일 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the peak in the stop band while ensuring good SSN suppression characteristics. Therefore, the signal integrity (SI) can be maintained, as well as the interference of external signaling due to radiation can be reduced.

먼저, 종래의 EBG 구조는 주로 사각 패치들이 이격공간을 형성하여 N×N배열을 이루고 있으며, 이웃한 사각 패치는 상기 이격공간 내에서 '브리지 수단'을 공유하여 상호 전기적으로 연결되는 구조를 취한다. 물론, 종래의 사각 패치 및 브리지 수단은 다양한 형태를 취할 수 있다. 본 발명의 주요한 기술적 구성은 상기 브리지 수단에 부가되는 '개방 스터브(open stub)'이다. 따라서 이하에서는 종래의 대표적인 EBG 구조와 함께 본 발명의 구체적 특징 및 이점들을 실시형태별로 상세히 기술한다.First, in the conventional EBG structure, the rectangular patches mainly form a spaced space to form an N × N array, and the adjacent square patches have a structure in which the 'bridge means' are shared and electrically connected to each other within the spaced spaces. . Of course, conventional rectangular patch and bridge means can take various forms. The main technical construction of the present invention is an 'open stub' added to the bridge means. Therefore, hereinafter, specific features and advantages of the present invention will be described in detail with respect to the exemplary EBG structures.

[ 제1 실시형태 ][First Embodiment]

본 발명의 제1 실시형태에 따른 개방 스터브를 구비한 EBG 구조(100)는 L-브리지(L-bridge) EBG 구조를 기반으로 한다. 도 3을 참조하면, 앞서 언급한 바와 같 이 사각 패치(110)가 이격공간을 형성하여 N×N배열을 이루고 있다. 본 실시형태에서는 도면과 같이 배열의 크기가 3×3으로 설정되어 있으나, 본 발명이 배열의 크기에 한정되는 것은 아니다.The EBG structure 100 with an open stub according to the first embodiment of the present invention is based on an L-bridge EBG structure. Referring to FIG. 3, as described above, the rectangular patches 110 form a spaced space to form an N × N array. In the present embodiment, the size of the array is set to 3x3 as shown in the drawing, but the present invention is not limited to the size of the array.

도 4를 참조하면, 이웃한 두 패치(110a, 110b)가 마주하는 이격공간에는 패치를 전기적으로 연결하는 브리지 수단(10)이 마련된다. 구체적으로 상기 브리지 수단(10)은, 상기 이격공간 내에서 패치(110a, 110b)와 평행하게 배치되는 중앙라인(11)과, 이 중앙라인의 일단으로부터 상기 이웃한 두 패치 중 하나의 패치(110a)로 수직하게 연장되는 제1 연장라인(12)과, 중앙라인의 타단으로부터 나머지 하나의 패치(110b)로 수직하게 연장되는 제2 연장라인(13)으로 형성된다.Referring to FIG. 4, a bridge means 10 for electrically connecting the patches is provided in the spaced space where the two neighboring patches 110a and 110b face each other. Specifically, the bridge means 10, the center line 11 is arranged in parallel to the patch (110a, 110b) in the separation space, and one patch (110a) of one of the two adjacent patches from one end of the center line ) And a first extension line 12 extending vertically from the other end and a second extension line 13 extending vertically from the other end of the center line to the other patch 110b.

본 실시형태의 특징에 따라, 중앙라인(11)과 제1 연장라인(12) 사이에는 제1 연장라인(12)으로부터 상기 패치와 평행하게 연장되는 제1 개방 스터브(20a)가 마련되고, 중앙라인(11)과 제2 연장라인(13) 사이에는 제2 연장라인(13)으로부터 상기 패치와 평행하게 연장되는 제2 개방 스터브(20b)가 마련된다.According to a feature of the present embodiment, a first open stub 20a extending in parallel with the patch from the first extension line 12 is provided between the center line 11 and the first extension line 12. Between the line 11 and the second extension line 13 is provided a second open stub 20b extending in parallel with the patch from the second extension line 13.

본 실시형태에서 개방 스터브(20a, 20b)는 λ/4로 설정된 개방 스터브(open stub)이며, 소정 주파수에서의 전기적인 단락을 만들어 EBG 단위의 사각 패치 사이를 경유하는 노이즈 신호를 억제하는 기능을 한다.In the present embodiment, the open stubs 20a and 20b are open stubs set to λ / 4, and have a function of suppressing a noise signal passing between the square patches of the EBG unit by making an electrical short at a predetermined frequency. do.

상술한 제1 실시형태의 EBG 구조(100)는 PCB(Printed Circuit Board)의 전원면(PP)(power plane) 에칭(etching)을 통해 형성되는 것으로 전원면의 일부이며 전원면과 전기적으로 연결된다.The EBG structure 100 of the first embodiment described above is formed through a power plane (PP) etching of a printed circuit board (PCB) and is part of the power plane and is electrically connected to the power plane. .

[ 제1 실시형태에 따른 실험예 ]Experimental Example According to the First Embodiment

도 5는 도 1에 예시된 종래 L-브리지 EBG 구조와 제1 실시형태에 따른 EBG 구조에 대한 시뮬레이션 및 측정결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing simulation and measurement results for the conventional L-bridge EBG structure and the EBG structure according to the first embodiment illustrated in FIG. 1.

먼저, 실험에 이용된 PCB 기판(전원면 포함)은 90㎜×90㎜의 크기이고, 유전율 4.1, 두께 0.4㎜이다. 또한, L-브리지(중앙라인, 연장라인)의 두께는 0.2㎜이다.First, the PCB substrate (including the power supply surface) used in the experiment has a size of 90 mm x 90 mm, a dielectric constant of 4.1 and a thickness of 0.4 mm. In addition, the thickness of the L-bridge (center line, extension line) is 0.2 mm.

제1 실시형태에 따른 EBG 구조(100)에 있어서, 개방 스터브(20a, 20b)의 두께는 L-브리지와 마찬가지로 0.2㎜이고, 그 길이는 ADS LineCalc[Advanced Design System 2006, Agilent EEsof EDA]를 이용하여 2.4GHz와 2.86GHz에서 각각 18.86㎜와 15.82㎜로 설정했다. 시뮬레이션은 3D 전자기장 수치해석 툴인 CST사의 Microwave Studio(http://www.cst.com)을 이용하였다.In the EBG structure 100 according to the first embodiment, the thickness of the open stubs 20a and 20b is 0.2 mm, similar to the L-bridge, and the length thereof is made using ADS LineCalc [Advanced Design System 2006, Agilent EEsof EDA]. And 18.86 mm and 15.82 mm at 2.4 GHz and 2.86 GHz, respectively. The simulation was performed using CST's Microwave Studio (http://www.cst.com), a 3D electromagnetic field numerical analysis tool.

도 5를 살펴보면, 종래 EBG 구조의 경우, 약 2.4GHz와 2.86GHz에서 피크가 발생하고 있음을 확인할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 보면, 2.4GHz에서 -23㏈로 나타난 피크가 -52㏈로 감소되었고, 2.86GHz에서는 -31㏈에서 -54㏈로 감소된 것이 확인된다. 즉, λ/4 개방 스터브(20a, 20b)를 통해 피크가 발생한 해당 주파수에서 약 20~30㏈ 이상의 SSN 억제 효과가 나타났으며, 전체적으로는 -40㏈ 이하의 S-parameter 특성을 보였다.Looking at Figure 5, in the case of the conventional EBG structure, it can be seen that the peak occurs at about 2.4GHz and 2.86GHz. The simulation results show that the peak at -23 GHz at 2.4 GHz was reduced to -52 GHz, and from -31 GHz to -54 GHz at 2.86 GHz. That is, the SSN suppression effect of about 20-30 dB or more was observed at the corresponding frequency at which the peak was generated through the λ / 4 open stubs 20a and 20b, and the overall S-parameter property was less than -40 dB.

[ 제2 실시형태 ]Second Embodiment

도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 EBG 구조(200)를 보인 예시도이다. 제2 실시형태는 도 2에서 살펴본 기본 사각형 EBG 구조를 기반으로 하며, 브리지 수단 및 개방 스터브에 대한 부재부호는 제1 실시형태의 것을 따르기로 한다.6 is an exemplary view showing an EBG structure 200 according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is based on the basic rectangular EBG structure discussed in FIG. 2, and the reference numerals for the bridge means and the open stub will follow that of the first embodiment.

구체적으로, 도 6과 같이 상·하·좌·우의 중앙에 요홈(211)을 마련한 사각 패치(210)는 소정의 이격공간을 형성하여 N×N배열을 이루고 있다. 도 7을 참조하면, 이웃한 두 패치(210a, 210b)의 마주하는 요홈들(211a, 211b)의 저면은 브리지 수단(10)에 의해 연결되어 있다. 상기 브리지 수단(10)은 이웃한 두 패치(210a, 210b)에 의해 공유된다.Specifically, as illustrated in FIG. 6, the rectangular patch 210 having the recesses 211 formed in the centers of the top, bottom, left, and right forms a predetermined spaced space to form an N × N array. Referring to FIG. 7, the bottoms of opposing grooves 211a and 211b of two neighboring patches 210a and 210b are connected by bridge means 10. The bridge means 10 are shared by two neighboring patches 210a and 210b.

또한, 제2 실시형태의 특징에 따라, 상기 이웃한 두 패치(210a, 210b)가 마주하는 이격공간(1)에는, 상기 브리지 수단(10)의 좌측으로부터 제1 개방 스터브(20a)가 상기 패치와 평행하게 연장되어 있고, 브리지 수단(10)의 우측으로부터 제2 개방 스터브(20b)가 상기 패치와 평행하게 연장되어 있다.In addition, according to the feature of the second embodiment, in the separation space 1 where the two adjacent patches 210a and 210b face each other, the first opening stub 20a is formed from the left side of the bridge means 10. And a second open stub 20b extends in parallel with the patch from the right side of the bridge means 10.

[ 제2 실시형태에 따른 실험예 ][Experimental Example According to Second Embodiment]

도 8은 도 2에 예시된 종래 기본 사각형 EBG 구조와 제2 실시형태에 따른 EBG 구조에 대한 시뮬레이션 및 측정결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing simulation and measurement results for the conventional basic rectangular EBG structure illustrated in FIG. 2 and the EBG structure according to the second embodiment.

제2 실시형태의 개방 스터브(20a, 20b)의 두께는 0.5㎜, 길이는 9.91㎜로 설정되었으며, 제1 실시형태의 실험예와 동일한 재원(ADS LineCalc, Microwave Studio)이 이용되었다.The thickness of the open stubs 20a and 20b of 2nd Embodiment was set to 0.5 mm, and length was 9.91 mm, and the same resources (ADS LineCalc, Microwave Studio) similar to the experiment example of 1st Embodiment were used.

도 8을 살펴보면, 종래의 기본 사각형 EBG 구조는 4.4GHz에서 피크가 발생했음을 볼 수 있다. 그러나 제2 실시형태의 경우에는 4.4GHz에서 발생한 피크가 약 -60㏈ 이하로 감소했다. 즉, 제2 실시형태의 특징인 개방 스터브(20a, 20b)는 종래의 EBG 구조의 저지 대역 가장자리 부분에서 발생한 피크를 감소시켜, 결과적으로 전체적인 SSN 저지 대역을 종래보다 증가시키고 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the conventional basic EBG structure has a peak at 4.4 GHz. However, in the second embodiment, the peak generated at 4.4 GHz was reduced to about -60 Hz or less. That is, it can be seen that the open stubs 20a and 20b, which are the features of the second embodiment, reduce the peaks generated at the edge portions of the stop band of the conventional EBG structure, and as a result, increase the overall SSN stop band than the conventional one.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시형태와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While described and illustrated with respect to some embodiments for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as such, it departs from the scope of the technical idea It will be apparent to those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the present invention without this. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

도 1은 종래 L-브리지 EBG 구조를 보인 예시도,1 is an exemplary view showing a conventional L-bridge EBG structure,

도 2는 종래 기본 사각형 EBG 구조를 보인 예시도,2 is an exemplary view showing a conventional basic square EBG structure,

도 3은 제1 실시형태에 따른 EBG 구조를 보인 예시도,3 is an exemplary view showing an EBG structure according to the first embodiment;

도 4는 제1 실시형태에 따른 EBG 구조를 보인 세부 예시도,4 is a detailed illustration showing an EBG structure according to the first embodiment;

도 5는 종래 L-브리지 EBG 구조와 제1 실시형태에 따른 EBG 구조의 특성을 보인 그래프,5 is a graph showing the characteristics of the conventional L-bridge EBG structure and EBG structure according to the first embodiment,

도 6은 제2 실시형태에 따른 EBG 구조를 보인 예시도,6 is an exemplary view showing an EBG structure according to the second embodiment;

도 7은 제2 실시형태에 따른 EBG 구조를 보인 세부 예시도,7 is a detailed illustration of the EBG structure according to the second embodiment;

도 8은 종래 기본 사각형 EBG 구조와 제2 실시형태에 따른 EBG 구조의 특성을 보인 그래프.8 is a graph showing the characteristics of the conventional basic square EBG structure and EBG structure according to the second embodiment.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ** ** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100 : 제1 실시형태에 따른 개방 스터브를 구비한 EBG 구조100: EBG structure with open stub according to the first embodiment

200 : 제1 실시형태에 따른 개방 스터브를 구비한 EBG 구조200: EBG structure with open stub according to the first embodiment

10 : 브리지 수단 20a : 제1 개방 스터브10 bridge means 20a first opening stub

20b : 제2 개방 스터브20b: second opening stub

Claims (3)

PCB의 전원면 상에서 사각 패치가 이격공간을 갖고 배열을 이루며, 이웃한 두 패치가 마주한 이격공간에는 상기 두 패치를 전기적으로 연결하는 브리지 수단을 포함하는 EBG 구조로서,A square patch is arranged on the power plane of the PCB with a spaced space, and in the spaced space where two adjacent patches face each other, an EBG structure including a bridge means for electrically connecting the two patches, 상기 이격공간 내의 브리지 수단에는 상기 사각 패치와 평행하게 개방 스터브가 구성되는 것을 특징으로 하는 개방 스터브를 구비한 EBG 구조.The bridge means in the separation space EBG structure having an open stub, characterized in that the open stub is configured in parallel with the rectangular patch. PCB의 전원면 상에서 사각 패치가 이격공간을 갖고 배열을 이루며, 이웃한 두 패치는 상기 이격공간에 마련되는 브리지 수단에 의해 전기적으로 연결되는 EBG 구조에 있어서,In the EBG structure in which square patches are arranged on the power plane of the PCB with a spaced space, and two adjacent patches are electrically connected by bridge means provided in the spaced space. 상기 브리지 수단은, 상기 패치와 평행하게 배치되는 중앙라인과, 상기 중앙라인의 일단으로부터 상기 이웃한 두 패치 중 하나의 패치로 수직하게 연장되는 제1 연장라인과, 상기 중앙라인의 타단으로부터 상기 이웃한 두 패치 중 나머지 하나의 패치로 수직하게 연장되는 제2 연장라인으로 구성되며,The bridge means may include a center line disposed parallel to the patch, a first extension line vertically extending from one end of the center line to one of the two neighboring patches, and the neighbor from the other end of the center line. A second extension line extending vertically to the other of the one or two patches, 상기 중앙라인과 제1 연장라인 사이에, 상기 제1 연장라인으로부터 상기 패치와 평행하게 연장되는 제1 개방 스터브가 구성되고, 상기 중앙라인과 제2 연장라인 사이에 제2 연장라인으로부터 상기 패치와 평행하게 연장되는 제2 개방 스터브가 구성되는 것을 특징으로 하는 개방 스터브를 구비한 EBG 구조.Between the center line and the first extension line, a first open stub extending in parallel with the patch from the first extension line, and between the center line and the second extension line and the patch from the second extension line An EBG structure with an open stub, characterized in that a second open stub is formed which extends in parallel. 상·하·좌·우의 중앙에 요홈이 형성된 사각 패치가 PCB의 전원면 상에서 이격공간을 갖고 배열을 이루며, 이웃한 두 패치의 마주한 요홈들의 저면이 브리지 수단을 통해 연결되는 EBG 구조에 있어서,In an EBG structure in which square patches having grooves in the centers of upper, lower, left, and right sides are arranged with a spaced space on the power supply surface of the PCB, and the bottoms of the opposite grooves of two adjacent patches are connected through a bridge means. 상기 이웃한 두 패치 사이의 이격공간에, 상기 브리지 수단의 좌측으로부터 상기 패치와 평행하게 연장되는 제1 개방 스터브가 구성되고, 상기 브리지 수단의 우측으로부터 상기 패치와 평행하게 연장되는 제2 개방 스터브가 구성되는 것을 특징으로 하는 개방 스터브를 구비한 EBG 구조.In the space between the two neighboring patches, a first open stub extending in parallel with the patch from the left side of the bridge means, and a second open stub extending in parallel with the patch from the right side of the bridge means EBG structure having an open stub, characterized in that the configuration.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102834974A (en) * 2010-04-28 2012-12-19 古河电气工业株式会社 Plane-structured ebg
CN104168710A (en) * 2014-08-27 2014-11-26 西安电子科技大学 Ultra-bandwidth electromagnetic band gap structure for restraining synchronous switch noise
CN110012596A (en) * 2019-05-09 2019-07-12 苏州浪潮智能科技有限公司 A kind of printed circuit board and its design method based on electromagnetic band gap EBG structure

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