【技术】浅析复合多层的DGS结构如何减小电路的辐射

时间： 2018-02-01 来源：ROGERS

代理服务

技术支持

批量订货

DGS电路元件的应用十分广泛，例如用它作为陷波谐振器来降低RF /微波滤波器中的杂散模式。因此，很多商业计算机辅助工程（CAE）软件，包括电磁（EM）模拟器，都可以对DGS电路进行仿真，甚至工程师可直接导入DGS元件来评估其对常规微带电路设计的影响。

虽然DGS元件可以为包括天线，耦合器和滤波器在内的众多电路提供简单、紧凑的结构组件，但是由于DGS结构造成了地平面的不完整性，因此这种设计方案会让如微带电路中产生较大的能量辐射。由于不同的DGS形状均会呈现出谐振电路元件特性，除非得到适当的控制，这些谐振电路元件就会在微带电路结构中产生不需要的电磁辐射。幸运的是，通过使用多层微带电路结构可以减小这种辐射。也就是说，可以通过在微带电路结构中添加一个低成本的，具有接地平面的介质层和地层来达到这个目的，而这个第二接地层可以抑制DGS电路元件中产生的不必要电磁辐射。

DGS电路技术已经广泛应用了几十年，已经不是新技术了，但是DGS的辐射可能会导致周围组件或电路产生问题而限制了它的使用。然而，通过精心设计DGS的形状和挑选适合的线路板材料，可以实现低辐射或没有辐射。可通过半固化层和使用第二接地层来提供足够的抑制而不影响顶层微带传输线的性质，也不会影响DGS元件产生谐振效应。对于微带线结构，上层接地面是主地面，注意必须与信号导体充分隔开，以避免产生类似共面电路结构那样的效果。

一些简单的DGS形状也可以提供有用的信号响应，而不需要复杂的微带传输线扰动设计。例如，微带线地平面中的“H”图案可以产生目标频率的阻带响应，“H”图案的尺寸和间距等变量将会决定阻带凹口的频率和深度。

例如，在地平面上的简单的开口就足以增加微带传输线的阻抗。 DGS形状包括接地平面中的狭槽、哑铃形结构、曲折线等。不同的DGS形状产生的等效电感（L）与等效电容（C）的比值也不同，因此会对微带电路的性能带来不同的影响。

通过将DGS微带电路设计成具有三个导体层的多层电路结构的一部分，可以减小或消除辐射，其中DGS的地层埋在两个不同的介质层之间。多层结构中的第一层和第二层可以建立任意标准微带电路，除地平面是不连续的之外，在DGS层之下是第二个介电层以及第二个接地层。

这种类型的多层电路设计有效地减少了DGS引起的辐射，但是其必须根据DGS电路元件产生的影响来精确设计。通常在顶部导体层和两个接地平面之间要形成足够的导电通路，以便DGS电路能够谐振。

为了演示这种设计方法，设计并制造了一个阶梯阻抗低通滤波器。它是由两种不同的线路板材料组成的多层电路，且两种线路材料具有不同的介电常数（Dk）。顶部第一介电层形成了微带信号导体、介质和第一个接地平面。采用了罗杰斯公司8mil厚的RO4360G2™层压板，这是一种低损耗玻璃纤维增强的热固性材料，在10GHz频率下具有6.15的介电常数（z轴，厚度方向），其设计Dk为6.4。底部接地平面的第二介质层采用罗杰斯公司22mil厚的2929粘贴片，其具有低得多的Dk值（设计Dk为2.9）。

示例中的阶梯阻抗低通滤波器，在第一接地层形成DGS结构，利用导体宽度调整和两种材料不同的Dk值来实现滤波器频率响应所需的阻抗变换。利用DGS，在较高Dk电路材料上较窄的导体可实现非常高的阻抗，而较宽的导体实现较低的阻抗。通过分析可以发现，采用DGS结构的多层阶梯阻抗低通滤波器，使用了两种不同Dk材料的DGS结构，可以得到比传统微带滤波器更加陡峭的截止斜率，同时具有良好的抑制杂散谐波和更深更宽阻带的效果。

该滤波器是DGS如何应用于RF /微波电路设计的一个示例。使用微带DGS可以将传输零点置于滤波器的正向传输（S21）响应曲线中。传输零点的位置可以使滤波器的阻带抑制更好。另外，DGS电路也可用于设计延迟线和移相器，因为DGS这样的形状具有独特的慢波特性，能量沿着槽的边缘传播，改变了波的有效速度和电路的有效Dk。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 3
| 转发至：

本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！

全部评论（3）

terrydl Lv9. 科学家 2018-07-10

看看
用户18396822 Lv8 2018-06-26

不错
一头笨牛 Lv8. 研究员 2018-03-09

学习

没有更多评论了

【技术】通往5G之路：在sub-6GHz的5G天线中影响无源互调PIM的因素

Rogers公司研究了无源互调（PIM）的测试方法以及影响因素，通过多个实验分析得到了以下结论：PIM值受电流密度的影响与设计的电路有关，铜箔表面越光滑其PIM越好，表面处理工艺也是影响PIM的因素等。

2018-03-08 - 新技术代理服务技术支持批量订货

【技术】Premo核心专利技术Diabolo™，将汽车电子的发射天线长度减少一半

Premo公司开发的、用于汽车无钥匙进入系统中发射天线的Diabolo™核心专利技术，成功实现天线长度减少一半，同时确保具有中程天线的良好特性，保留并保持短程天线的所有良好特性（经济高效、机械坚固和热稳定）。

2021-05-09 - 新技术代理服务技术支持批量订货

【技术大神】基于集成天线谈Silicon Labs的物联网微型化设计

天线需要的尺寸对于设计微型物联网设备来说是一个挑战。Silicon labs将物联网SoC的经验和Bluegiga天线设计经验结合创造出了一个SiP模块，该模块具有SoC模块的优势且超小封装。

2018-02-15 - 新技术代理服务技术支持批量订货

内置天线与外置天线信号强度之比较

在无线通信设备中，天线扮演着至关重要的角色，它是负责发送和接收无线信号的关键组件。而在天线的选择中，我们常常会遇到内置天线和外置天线两种类型。那么，究竟哪种天线的信号强度更强呢？本文金航标将对内置天线和外置天线在信号强度方面的表现进行比较和分析。

2024-05-31 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

解析蓝牙天线与WIFI天线的区别

蓝牙天线和WiFi天线是日常生活中常见的无线通信设备的重要组成部分。尽管它们都用于传输数据和连接设备，但在功率、体积和覆盖范围等方面存在一些区别。本文中金航标就来为大家解析一二。

2023-10-26 - 技术探讨代理服务技术支持批量订货

维爱普IEC滤波器凭借独特设计和高效滤波性能，守护电源纯净，赋能设备稳定

维爱普IEC滤波器以其独特的设计和高效的滤波性能，在保障电源质量、提升设备稳定性方面发挥着重要作用。未来，随着电子技术的不断进步和应用领域的不断拓展，IEC滤波器将继续发挥其独特优势，为更多领域的电子设备提供高质量的电源滤波服务，为智慧城市的建设和发展贡献更多力量。

2024-12-01 - 产品代理服务技术支持批量订货

天线设计者的福音：介电常数2.55低插损板材

AD255C是Arlon推出的第三代用于微波及射频的商业级高频板材，该板材采用PTFE填充陶瓷，并增加玻纤布。

2016-02-29 - 新产品代理服务技术支持批量订货

【经验】CAN FD如何选用滤波器？

CAN FD选用滤波器要求：1、CAN FD的共模滤波器要求更高的速率；2、CAN FD的共模滤波器对差共模转换要求更高；3、需要更高的共模阻抗来抑制干扰；4、为了抑制谐振产生，共模滤波器需要自身寄生电容要小。

2022-11-10 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

金航标KH3216-A55蓝牙贴片天线：50Ω标准阻抗和4.75dBi峰值增益，小型无线通信设备的卓越之选

KH3216-A55蓝牙贴片天线无疑是Kinghelm金航标在蓝牙贴片天线领域的扛鼎之作。它汇聚了高效信号传输、小巧便携、易于集成等诸多显著优势，凭借独特的设计特征以及广泛的应用适应性，成为小型无线通信设备蓝牙信号传输的核心动力源泉。

2024-11-30 - 产品代理服务技术支持批量订货

无源滤波器厂商瑞拓鑫电子授权世强硬创，产品具备体积小、高带宽特点

瑞拓鑫电子产品包括高频变压器（巴伦）、无源滤波器（LC滤波器）、功分器、耦合器、微带滤波器等。

2024-05-16 - 签约新闻代理服务技术支持批量订货

【元件】HenryTech推出多款巴伦滤波器，阻抗50Ω，应用于射频与通信、5G基站、汽车电子、工控医疗、军事与航空航天等领域

本篇主要介绍巴伦滤波器中的几款经典产品，它们常用于数字电路、放大器、宽带天线、平衡混频器、平衡倍频器及调制器、移相器以及任何需要在两条线路上传输幅度相等且相位相差180度的电路设计当中，被广泛应用于射频与通信、5G基站、汽车电子、工控医疗、军事与航空航天等领域。

2023-12-12 - 产品代理服务技术支持批量订货

详解交流单相线材连接滤波器的重要性与应用

在现代电力系统中，交流单相线材连接滤波器扮演着至关重要的角色。它们主要用于抑制电源线上产生的无线电干扰电压，确保电力系统的稳定运行和设备的正常工作。本文维爱普将探讨交流单相线材连接滤波器的工作原理、重要性以及实际应用。

2024-10-13 - 技术探讨代理服务技术支持批量订货

Rogers（罗杰斯） RO4725JXR,RO4730JXR 天线级层压板数据手册（中文）

型号- 4730JXR 24X18 1TC/1TC 0607+-004/DI,4730JXR 48X36 1TC/1TC 0607+-004/DI,RO4725JXR 碳氢化合物/陶瓷/玻璃布,4725JXR 48X36 1TC/1TC 0607+-004/DI,4730JXR 24X18 1TC/1TC 0407+-003/DI,4730JXR 24X18 1TC/1TC 0307+-002/DI,4725JXR 24X18 1TC/1TC 0607+-004/DI,RO4730JXR 碳氢化合物/陶瓷/玻璃布,RO4725JXR™,4730JXR 48X36 1TC/1TC 0307+-002/DI,4725JXR 48X36 1TC/1TC 0307+-002/DI,4725JXR 24X18 5TC/5TC 0607+-004/DI,RO4730JXR™,RO4700

2014年11月07日 - ROGERS - 数据手册 - #92-168CS

军工滤波器保证通信和雷达等系统的正常运行，提高军事设备的性能和抗干扰能力

军工滤波器是军事领域中的一种重要设备，用于滤除电路中的噪音和干扰信号，保证通信和雷达等系统的正常运行。本文将对军工滤波器进行详细介绍，包括定义、分类、工作原理和应用等方面。

2024-03-27 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

维爱普专为IEC标准连接器打造VIP1-1A系列滤波器，采用一级共模滤波设计，有效抑制高、低频干扰

维爱普IEC插座型滤波器VIP1-1A系列以其独特的设计和高效的滤波效果，为用户提供了优质的滤波解决方案。它不仅能够有效地抑制电源线上的干扰信号，提高设备的稳定性和可靠性，还具备安装方便、高性价比等诸多优点。在未来的发展中，VIP1-1A系列滤波器将继续发挥其重要作用，为电子设备的稳定运行提供有力保障。

2024-10-12 - 产品代理服务技术支持批量订货