与低速情况下的电路设计相比,高速数字电路的设计要求更为复杂。尤其随着高速电路的快速发展、云计算和大数据的兴起,更是对高速电路的设计提出了更严格的要求。与传统数据相比,速度快、时效性高是其显著的特性。然而,由于高速电路工作频率的不断提高、供电电压的不断降低、噪声的不断增加,给印刷线路板(Printed Circuit Board,PCB)的设计带来了很大的问题,同时信号完整性问题也越来越严重,尤其是在电源分配网络(Power Distribution Network,PDN)中的同时开关噪声(Simultaneous Switching Noise,SSN)问题日渐突出。本文的研究内容在于如何更为有效地抑制同时开关噪声对电源分配网络造成的干扰。本文研究的是电源分配网络中电源噪声的抑制问题,介绍了同时开关噪声的产生机理以及抑制方法。首先,介绍了高速电路发展历程以及现在面临的主要问题;接着,介绍了电源分配网络各组成部分及高频电路设计中各种噪声的影响,讨论去除电源噪声的方法及对应的原理,分析这些方法的优缺点。然后分析了同时开关噪声的产生机理,为了降低SSN对电源分配网络的影响,提出了一些抑制同时开关噪声的方法。传统的方法有加入去耦电容,分割电源平面等。然而这些传统的方法由于抑制带宽太窄、成本太高而不能被广泛采用。针对现有方法的缺点和不足,本文介绍了电磁带隙(Electromagnetic bandgap,EBG)结构抑制SSN的方法,使用电磁带隙结构可以很好的解决以上问题。本文通过分析蘑菇型EBG结构和平面型EBG结构的设计特点、阻带特性及等效电路的模型,提出一种新型内嵌EBG结构。该新型内嵌EBG结构在传统Meander L-bridge EBG结构的周期单元上,内嵌增强型AI-EBG结构,即在电源平面的每个单元中心刻蚀矩形细槽。通过构建仿真模型,得出了该新型EBG结构的仿真结果,在抑制深度为-30dB时,阻带范围从380MHz到14GHz,比传统的Meander L-bridge的抑制带宽增加了将近9.4GHz。在低频段,根据集总参数电路模型,计算出了下截止频率的近似值;高频段时,根据谐振腔理论,计算出了上截止频率的估算值。最后,通过时域仿真模型,对该新型EBG结构的信号完整性进行了分析。