CN112566353A - 一种电路板及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及通信设备技术领域，公开了一种电路板，包括相邻设置的第一信号线、第二信号线，还包括接地平面、与所述接地平面相连的导电层，所述导电层设置在所述第一信号线和所述第二信号线之间。本发明的实施方式还提供了一种通信设备。本发明提供的电路板及通信设备，能有效降低通信线路的串扰问题。

Description

一种电路板及通信设备

技术领域

本发明实施例涉及通信设备技术领域，特别涉及一种电路板以及具有该种电路板的通信设备。

背景技术

随着信息化时代的来临，信号的传输速度不断提升，高速SerDes(串行器/解串器，SERializer/DESerializer)的速率已经从25Gbps提升到了56Gbps，并且正在向着112Gbps迈进。如此高的速率，使得在整个***中实现高速信号布线会面临许多许多设计难题。过去通常只是在组件级进行设计考量，而新一代多Gbps设计需要对信号通道路径进行整体分析。研发人员不能只关注一个组件，而是必须分析并优化所有组件在整个通道中的相互作用，在分析优化过程中，通信线路的串扰问题是不容忽视的重要问题。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种电路板以及具有该种电路板的通信设备，其能有效降低通信线路的串扰问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电路板，包括相邻设置的第一信号线、第二信号线，还包括接地平面、与所述接地平面相连的导电层，所述导电层设置在所述第一信号线和所述第二信号线之间。

本发明的实施方式还提供了一种通信设备，包括壳体以及前述电路板，所述电路板设置在所述壳体中。

本发明实施方式相对于现有技术而言，其在相邻设置的第一信号线、第二信号线之间设置接地的导电层，当信号在第一信号线上传播时，第一信号线和接地的导电层之间形成耦合电场，从而第一信号线产生的干扰噪声会传递至与其接近的导电层、并经由接地的导电层传递到地网络，使导电层分摊原本会集中作用在第二信号线上的噪声干扰、大幅降低第二信号线所受到的干扰影响，有效降低通信线路的串扰问题。

另外，所述第一信号线与所述导电层位于所述电路板的同一层。如此设置，使得接地导电层与第一信号线因位于同层而距离较近，从而增强第一信号线与导电层之间的耦合程度，使接地导电层能够分摊更多的噪声干扰，更大限度地降低第二信号线所受到的干扰影响。

另外，所述第二信号线与所述第一信号线位于所述电路板的同一层。由于导电层的存在能够减低第二信号线的受干扰程度，从而第二信号线不需再因为干扰问题而被迫形成在电路板其他层，节省布线层数，达到降低成本的目的。

另外，所述第一信号线包括相互间隔的第一传输线和第二传输线、与所述第一传输线相连的第一连接线、与所述第二传输线相连的第二连接线，所述第一传输线的一侧设置有第一信号过孔，所述第二传输线的一侧设置有第二信号过孔，所述第一传输线经由所述第一连接线与所述第一信号过孔相连，所述第二传输线经由所述第二连接线与所述第二信号过孔相连另外，所述第二信号线包括相互间隔的第三传输线和第四传输线、与所述第三传输线相连的第三连接线、与所述第四传输线相连的第四连接线，所述第三传输线的一侧设置有第三信号过孔，所述第四传输线的一侧设置有第四信号过孔，所述第三传输线经由所述第三连接线与所述第三信号过孔相连，所述第四传输线经由所述第四连接线与所述第四信号过孔相连。

另外，还包括第三信号线，所述导电层设置在所述第一信号线和所述第三信号线之间。由于导电层同样位于第一信号线和第三信号线之间，可以充分利用导电层，同时对第二、第三信号线起到降低噪声干扰的效果。

另外，所述第三信号线与所述第二信号线位于所述电路板的不同层。如此设置，可以在电路板的厚度方向上充分利用空间。

另外，所述第三信号线在所述电路板的厚度方向上与所述第二信号线正对。

另外，所述导电层为与所述第一传输线和所述第二传输线平行的导电线。

另外，还包括与所述接地平面电连接的导电过孔，所述导电层与所述导电过孔电连接。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式的电路板的立体结构示意图；

图2是图1所示电路板的俯视图；

图3是现有信号线的电场分布图；

图4是根据本发明第一实施方式的信号线的电场分布图；

图5是根据本发明第一实施方式的变更实施方式的电路板的立体结构示意图；

图6是现有信号线与本实施方式信号线的串扰对比图；

图7是根据本发明第二实施方式的电路板的俯视图；

图8是根据本发明第三实施方式的电路板的俯视图；

图9是根据本发明第四实施方式的电路板的俯视图；

图10是根据本发明第四实施方式的电路板的变更结构俯视图；

图11是根据本发明第五实施方式的电路板的俯视图；

图12是根据本发明第六实施方式的通信设备的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种电路板，包括相邻设置的第一信号线、第二信号线，还包括接地平面、与所述接地平面相连的导电层，所述导电层设置在所述第一信号线和所述第二信号线之间。

该种电路板在相邻设置的第一信号线、第二信号线之间设置接地的导电层，当信号在第一信号线上传播时，第一信号线和接地的导电层之间形成耦合电场，从而第一信号线产生的干扰噪声会传递至与其接近的导电层、并经由接地导电层传递到地网络，使导电层分摊原本会集中作用在第二信号线上的噪声干扰、大幅降低第二信号线所受到的干扰影响，有效降低通信线路的串扰问题。

下面对本实施方式的非接触式检测装置的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

参见图1及图2，本实施方式中的电路板10，包括接地平面11、第一信号线12、第二信号线13，导电层14。

接地平面11为电路板10内部的导电金属层，用于向电路板10上的电子器件提供接地。本实施方式中，电路板10包括用于承载接地平面11的基板(图未示)，而用于形成电路连接结构的多个绝缘层和多个线路层则相互间隔、且依次叠设在基板上的接地平面11上方。

第一信号线12为形成在电路板10内部的印制导线，可由电路板10的线路层蚀刻而成，图1所示的第一信号线12设置在接地平面11的上方。本实施方式中，第一信号线12包括相互间隔的传输线121和传输线122，传输线121的一侧设置有信号过孔123，传输线122的一侧设置有信号过孔124，传输线121经由连接线125与信号过孔123相连，传输线122经由连接线126与信号过孔124相连。从而，传输线121和传输线122分别通过信号过孔123和信号过孔124连通电路板10其他线路层的印制导线，以实现电信号的传输。本实施方式中，传输线121和传输线122为差分信号传输线，传输线121和传输线122平行。

第二信号线13同样为形成在电路板10内部的印制导线，图1所示的第二信号线13也设置在接地平面11的上方。本实施方式中，第二信号线13包括相互间隔的传输线131和传输线132，传输线131的一侧设置有信号过孔133，传输线131经由连接线135与信号过孔133相连，传输线132的一侧设置有信号过孔134，传输线132经由连接线136与信号过孔134相连。从而，传输线131和传输线132分别通过信号过孔133和信号过孔134连通电路板10其他线路层的印制导线，以实现电信号的传输。本实施方式中，传输线131和传输线132为差分信号传输线，传输线131和传输线132平行。

导电层14与第一信号线12位于电路板10的同一层，导电层14可为印制导线，其通过接地过孔140电连接至接地平面11。本实施方式中，导电层14为与传输线121和传输线122平行。具体的，本实施方式中，接地过孔140的数量为两个，两个接地过孔140分别位于导电层14的两端。

图3所示为现有信号线的电场分布图，现有技术中的信号线设计中，第一信号线的两条传输线121、122与第二信号线的传输线132相互邻近设置，传输线121和传输线132及传输线122之间会形成耦合电场(图中虚线所示)，因此，传输线121产生的干扰噪声会传递至与其接近的传输线132，从而对第二信号线的传输线132产生干扰，造成通信线路的串扰。

图4所示为本实施方式信号线的电场分布图，由于导电层14接地并且位于第一信号线12的传输线121和第二信号线13的传输线132之间，当信号在传输线121上传播时，传输线121和接地的导电层14之间形成耦合电场，从而传输线121产生的干扰噪声会传递至与其接近的导电层14、并经由导电层14传递到地网络，使导电层14分摊原本会集中作用在传输线132上的噪声干扰、大幅降低第二信号线13的传输线132所受到的干扰影响，有效降低通信线路的串扰问题。

需要说明的是，第一信号线12、第二信号线13以及导电层14三者可以分别位于电路板10的不同层，也可以其中任意两者位于电路板10的同一层、而另一者位于电路板10的其他层，还可以三者均位于电路板10的同一层。本实施方式中，导电层14与第一信号线12位于同一层，如此以来，使得接地导电层14与第一信号线12因位于同层而距离较近，从而增强第一信号线12与导电层14之间的耦合程度，使接地的导电层14能够分摊更多的噪声干扰，更大限度地降低第二信号线13所受到的干扰影响。

例如图5所示，在一变更实施方案中，第一信号线12与第二信号线13位于电路板10的不同层。具体的说，第二信号线13所处的电路层位于第一信号线12的上方，如此以来，在电路板所处的三维空间内，导电层14仍然是位于第一信号线12与第二信号线13之间的，从而导线层14仍然能够分摊噪声干扰、大幅降低第二信号线13的传输线132所受到的干扰影响，有效降低通信线路的串扰问题。

更优选的，导电层14与第一信号线12、第二信号线13均位于电路板10的同一层，由于导电层14的存在能够减低第二信号线13的受干扰程度，从而第二信号线13不需再因为干扰问题而被迫形成在电路板10其他层，节省布线层数，达到降低成本的目的。此外，需要说明的是，导电层14、传输线121、122三者的厚度可以完全相同(三者厚度均相同)、部分相同(某两者厚度相同)或互不相同(三者厚度均不相同)，在此不做具体限制。实际制作过程中，可以参照具体设计方案以及制备工艺要求等因素，适当选取导电层14、传输线121、122三者的厚度，而在本实施方式中，优选地将导电层14的厚度设为与传输线121、122均相同。

本申请发明人针对采用上述结构的高速单板进行串扰测量对比，在该单板中，第一信号线和第二信号线的信号过孔的出线层都为L8层，BGA的pitch为1.0毫米。实验结果如图6所示，图中上方曲线为现有信号线之间的串扰、下方曲线为本实施方式信号线的串扰。从图中可以看到本实施方式信号线的串扰串扰得到了极大的改善，串扰在28GHz处降低了20dB,确保了产品串扰指标的达成。

本发明的第二实施方式涉及另一种电路板20，参见图7，第二实施方式提供的电路板20与第一实施方式提供的电路板10大体相同，电路板20同样包括接地平面11、第一信号线12、第二信号线13，导电层14。不同之处在于，第二实施方式的第一信号线12仅包括单个传输线121，此时第一信号线12由第一实施方式中的差分信号传输线变为单端信号传输线。

具体的，第一信号线12包括单条传输线121，传输线121的一侧设置有信号过孔123，传输线121经由连接线125与信号过孔123相连，从而，传输线121通过导电图案125以及单个信号过孔12连通电路板20其他线路层的印制导线。

第二信号线13为形成在电路板20内部的印制导线，包括相互间隔的传输线131和传输线132，传输线131的一侧设置有信号过孔133，传输线131经由连接线135与信号过孔133相连，传输线132的一侧设置有信号过孔134，传输线132经由连接线136与信号过孔134相连。从而，传输线131和传输线132分别通过信号过孔133和信号过孔134连通电路板10其他线路层的印制导线，以实现电信号的传输。本实施方式中，传输线131和传输线132为差分信号传输线，传输线131和传输线132平行。

如此以来，位于传输线121和第二信号线13的传输线132之间的导电层14，仍然能够分摊原本会集中作用在传输线132上的噪声干扰、大幅降低第二信号线13的传输线132所受到的干扰影响，有效降低通信线路的串扰问题。

本发明的第三实施方式涉及另一种电路板30，参见图8，第三实施方式提供的电路板30与第一实施方式提供的电路板10大体相同，电路板30同样包括接地平面11、第一信号线12、第二信号线13，导电层14。不同之处在于，第三实施方式的导电层14不是规则的印制导线，而是具有不规则形状的导电图案。

具体的，电路板30包括两个接地过孔140、以及位于两个接地过孔140之间并分别与两个接地过孔140连接的导电图案。在本实施方式中，导电图案包括，自图7所示图面上方的接地过孔140至图7所示图面下方，依次相连的梯形部141、矩形部142、多边形部143、圆形部144、矩形部145、正方形部146以及弯折部147。电路板30的接地平面11、第一信号线12、第二信号线13与第一实施方式相同，在此不再赘述。

如此以来，虽然导电层14整体上呈现出不规则的形状，但是仍然能够分摊原本会集中作用在传输线132上的噪声干扰、大幅降低第二信号线13的传输线132所受到的干扰影响，有效降低通信线路的串扰问题。可以理解的是，导电层14的不规则设计方案并不局限于本实施方式提供的形式，只要确保导电层14电连接至接地平面11并位于第一信号线12和第二信号线13之间即可。

本发明的第四实施方式涉及另一种电路板40，参见图9，第四实施方式提供的电路板40与第一实施方式提供的电路板10大体相同，电路板40同样包括接地平面11、第一信号线12、第二信号线13，导电层14。不同之处在于，第四实施方式提供的电路板40还包括第三信号线15，导电层14位于第一信号线12和第三信号线15之间。

具体的，第三信号线15为形成在电路板40内部的印制导线，包括相互间隔的传输线151和传输线152，传输线151设置在信号过孔133的一侧，传输线151经由连接线155与信号过孔133相连，传输线152设置在信号过孔134的一侧，传输线152经由连接线156与信号过孔134相连。从而，传输线151和传输线152分别通过信号过孔133和信号过孔134连通电路板40其他线路层的印制导线，以实现电信号的传输。本实施方式中，传输线151与传输线131均连接至信号过孔133，传输线152与传输线132均连接至信号过孔134，传输线151和传输线152同样为差分信号传输线，传输线151和传输线152平行。

需要说明的是，图8所示的第三信号线15与第二信号线13位于电路板40的不同层，如此可以在电路板10的厚度方向上充分利用空间，且减少第二信号线13、第三信号线15之间的相互干扰。优选的，第三信号线15位于第一信号线12的相邻层(由于第一实施方式中导电层14与第一信号线12位于同层，因此，本实施方式中第三信号线15也即位于导电层14的相邻层)。由于导电层14的存在同样能够减低第三信号线15的受干扰程度，从而不需因为干扰问题而刻意增加第三信号线15与第一信号线12的间隔层数，从而降低电路板厚度，达到降低成本的目的。更进一步的，第三信号线15在电路板40的厚度方向上与第二信号线13正对，也即，第三信号线15设置在第二信号线13的正上方。

由于导电层14接地同样位于第一信号线12的传输线121和第三信号线15的传输线152之间，当信号在传输线121上传播时，传输线121和接地的导电层14之间形成耦合电场，从而传输线121产生的干扰噪声会传递至与其接近的导电层14、并经由导电层14传递到地网络，使导电层14分摊原本会作用在传输线152上的噪声干扰、大幅降低第三信号线15的传输线132所受到的干扰影响，有效降低通信线路的串扰问题；另外，也充分利用导电层，使其能够同时对第二信号线13、第三信号线15起到降低噪声干扰的效果。可以理解的是，在电路板40同时包括第一信号线12、第二信号线13，导电层14、以及第三信号线15的情形下，第一信号线12与第二信号线13也可以位于所述电路板40的不同层。进一步的，第三信号线15可以与第二信号线13设置在所述电路板40的同一层或者不同层。

需要说明的是，第三信号线15的传输线151、152并不局限于如前所述那样“与传输线131、132同样连接至信号过孔133、134”，该传输线151、152也可以是与传输线131、132互不关联的其他信号传输线，如图10所示，相应的，在传输线151、152与第一信号线12的传输线121、122之间，同样设置有导电层14。

本发明的第五实施方式涉及另一种电路板50，参见图11，第五实施方式提供的电路板50与第一实施方式提供的电路板10大体相同，电路板50同样包括接地平面11、第一信号线12、第二信号线13，导电层14。不同之处在于，第五实施方式提供的电路板50的导电层14为铺设在第一信号线12和第二信号线13之间的导电铜箔，而非印制导线。

此外，本发明的第六实施方式还提供具有前述电路板10的通信设备60，参见图12，该通信设备60包括壳体61以及收容在壳体61之内的电路板10。可以理解的是，由于电路板10能够有效的降低通信设备，因此具有该种电路板10的通信设备60相应的具有优良的通信质量和效果。可以理解的是，前述第二、三、四、五实施方式中的电路板20、30、40、50均可以替换电路板10而应用在通信设备60中，以有效降低通信线路的串扰问题。此外，通信设备60也可以包括电路板10、20、30、40、50中的至少两种。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种电路板，包括相邻设置的第一信号线、第二信号线，其特征在于，还包括接地平面、与所述接地平面相连的导电层，所述导电层设置在所述第一信号线和所述第二信号线之间。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一信号线与所述导电层位于所述电路板的同一层。

3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述第二信号线与所述第一信号线位于所述电路板的同一层。

4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述第一信号线包括相互间隔的第一传输线和第二传输线、与所述第一传输线相连的第一连接线、与所述第二传输线相连的第二连接线，所述第一传输线的一侧设置有第一信号过孔，所述第二传输线的一侧设置有第二信号过孔，所述第一传输线经由所述第一连接线与所述第一信号过孔相连，所述第二传输线经由所述第二连接线与所述第二信号过孔相连。

5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述第二信号线包括相互间隔的第三传输线和第四传输线、与所述第三传输线相连的第三连接线、与所述第四传输线相连的第四连接线，所述第三传输线的一侧设置有第三信号过孔，所述第四传输线的一侧设置有第四信号过孔，所述第三传输线经由所述第三连接线与所述第三信号过孔相连，所述第四传输线经由所述第四连接线与所述第四信号过孔相连。

6.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，还包括第三信号线，所述导电层设置在所述第一信号线和所述第三信号线之间。

7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述第三信号线与所述第二信号线位于所述电路板的不同层。

8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述第三信号线在所述电路板的厚度方向上与所述第二信号线正对。

9.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述第二信号线与所述第一信号线位于所述电路板的不同层。

10.根据权利要求9所述的电路板，其特征在于，还包括第三信号线，所述导电层设置在所述第一信号线和所述第三信号线之间。

11.根据权利要求10所述的电路板，其特征在于，所述第三信号线与所述第一信号线以及所述第二信号线均位于所述电路板的不同层。

12.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述导电层为与所述第一传输线和所述第二传输线平行的印制导线。

13.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，还包括与所述接地平面电连接的导电过孔，所述导电层与所述导电过孔电连接。

14.一种通信设备，包括壳体以及如权利要求1-13任一项所述的电路板，所述电路板设置在所述壳体中。

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