[发明专利]一种采用互补结构的共模噪声抑制电路

说明书

本发明公开了一种采用互补结构的共模噪声抑制电路，包括介质基板、差分耦合电路、参考接地层和滤波电路，差分耦合电路附着在介质基板的上表面，参考接地层和滤波电路分别附着在介质基板的下表面，参考接地层和滤波电路通过在介质基板的下表面附着一层金属层后在该金属层上采用刻蚀工艺形成，滤波电路包括两个谐振器组和两个Z字形短路支节线组，每个谐振器组分别由两个互补的四分之一波长谐振器组成，每个Z字形短路支节线组分别由两个Z字形短路支节线组成；优点是结构简单，尺寸较小，成本较低，抑制带宽较宽，抑制深度较深，在实现共模噪声抑制的同时可以保证差分信号传输的信号完整性。

技术领域

本发明涉及一种共模噪声抑制电路，尤其是涉及一种采用互补结构的共模噪声抑制电路。

背景技术

随着数字电路技术的高速发展，高速数据传输的信号可靠性与完整性已成为现代高速电路设计关注的热点问题。差分技术由于其优良的抗噪性、低串扰和低电磁辐射等优点而得到了广泛的应用。如今，许多采用差分技术实现的高速串行链路标准(如Sata3.0，PCI4.0，USB3.1，HDMI2.0等)均实现了超5Gbps的差分信号传输。然而，在实际电路应用中，从信号源产生的时域偏移和幅值不平衡，到版图设计中的工艺误差和布线不连续等原因都不可避免地会造成差分线的不对称，从而产生了共模噪声。当共模噪声在电路系统中传输时会引发严重的电磁辐射，对周围电路产生干扰，继而影响整体电路的信号完整性和电源完整性。因此，如何在保证差分信号高质量地传输的同时，有效抑制共模噪声在电路设计中就显得尤为重要。

现有的共模噪声抑制电路主要有三种实现方式：第一种采用铁磁性材料制成的共模扼流圈来实现，第二种采用基于多层低温共烧陶瓷(LTCC,Low Temperature Co-FiredCeramic)的共模抑制滤波器来实现，第三种采用在耦合微带线的参考地平面上引入缺陷地结构(DGS,Defect Ground Structure)来实现。上述第一种共模噪声抑制电路只能用于MHz频段，且其尺寸较大，已经不能满足紧凑高速电路的设计需求；上述第二种共模噪声抑制电路能够用于GHz频段，结构简单，尺寸较小，能够满足紧凑高速电路的设计需求，而且具有较宽的抑制带宽，但是LTCC的制作成本较高，工艺复杂；上述第三种共模噪声抑制电路结构简单、成本低，能够满足紧凑高速电路的设计需求，但是其抑制带宽较窄，抑制深度较浅，且其横向尺寸一般有所偏大，可能对PCB板上相应区域的排版布线有所影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，尺寸较小，成本较低，抑制带宽较宽，抑制深度较深，在实现共模噪声抑制的同时可以保证差分信号传输的信号完整性的采用互补结构的共模噪声抑制电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种采用互补结构的共模噪声抑制电路，包括介质基板、差分耦合电路、参考接地层和滤波电路，所述的差分耦合电路附着在所述的介质基板的上表面，所述的参考接地层和所述的滤波电路分别附着在所述的介质基板的下表面，所述的参考接地层和所述的滤波电路通过在所述的介质基板的下表面附着一层金属层后在该金属层上采用刻蚀工艺形成，所述的滤波电路包括两个谐振器组和两个Z字形短路支节线组，第一个所述的谐振器组包括第一四分之一波长谐振器和第二四分之一波长谐振器，所述的第一四分之一波长谐振器和所述的第二四分之一波长谐振器相互嵌套,且两者的开路端相反，呈互补结构，第二个所述的谐振器组包括第三四分之一波长谐振器和第四四分之一波长谐振器，所述的第三四分之一波长谐振器和所述的第四四分之一波长谐振器相互嵌套,且两者的开路端相反，呈互补结构，第一个所述的Z字形短路支节线组包括第一Z字形短路支节线和第二Z字形短路支节线，第二个所述的Z字形短路支节线组包括第三Z字形短路支节线和第四Z字形短路支节线，所述的第一四分之一波长谐振器分别通过所述的第一Z字形短路支节线和所述的第二Z字形短路支节线与所述的参考接地层连接，所述的第三四分之一波长谐振器分别通过所述的第三Z字形短路支节线和所述的第四Z字形短路支节线与所述的参考接地层连接。