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在现代的卫星、无线通信和雷达系统中,由于对通信质量和传输距离等的要求越来越高,信号质量及噪声干扰问题的要求变得愈发严格。在集成密集的电路中,信号完整性问题逐渐得到了人们的重视,信号完整性的好与坏也成为了评判电子产品质量优劣的一个重要标准。而影响信号完整性的因素有反射、串扰、开关噪声以及传输延时等,这些因素都会对高速通信的信号造成干扰,从而使得高速电路中产生电磁兼容问题。本文将主要就开关噪声产生的一系列问题进行分析和优化。本文涉及两个方面的内容,一方面是电源分配网络噪声的抑制,通过建立电源/地平面的谐振腔模型,提出了一种普适性局部噪声优化方法。在研究的过程中,我们发现只从电源网络方面解决噪声问题是不够的,传输线中同样会有高频噪声产生,并对通信质量产生不良影响。所以另一方面,我们又以2.4GHz通信设备为例,结合缺陷地结构和微带线滤波器,设计了一种超紧凑尺寸的半圆-π型缺陷地结构(Defected Ground Structure,DGS)低通滤波器。首先,我们对电源与地平面建立了谐振腔模型,对其进行了裸板仿真分析,并在噪声较明显的位置放置去耦电容来进行优化,通过对谐振模型的建模仿真,为印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)设计提供参考。之后导入满参数的互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)可编程逻辑开发板PCB工程,添加阻容参数后针对整板布局布线进行仿真,并在噪声高的位置放置匹配谐振点的去耦电容,使电路中电源能够提供稳定电压,有效消除开关电源噪声,提高设备的电源完整性,也为设计PCB时信号完整性问题的分析提供了普适性的方法。本文针对无线通信中易出现的高频噪声,通过对传统缺陷地结构进行分析和整合,结合表面阶跃阻抗微带线滤波器和缺陷地结构的优点,提出一种全新的非对称低通滤波器结构。实验结果表明,该滤波器具有2.49GHz的截止频率,在-10dB的抑制深度具有大于7.5GHz的宽阻带范围,同时在通带内插入损耗小于2dB,截止位置的过渡带下降较为锐利。传统单一单元缺陷地结构滤波器为了获得较大的抑制深度,往往进行了级联,从而忽视了结构尺寸,本文提出的滤波器具有尺寸小,抑制深度深,阻带宽的优点。最终本文将设计制造的滤波器实物与仿真结果进行了对比,测量结果与仿真结果拟合良好,所设计滤波结构能够提供良好的阻带和清晰的过渡带。最终结果表明,本文提出的板级开关噪声建模优化方法具有一定普适性。提出的低通滤波器可以适用于2.4GHz波段通信设备,具有良好的实用性。