电磁能带隙（EBG）的原理及应用

在图2-7-16和图2-7-17中显示了一个小型的铜质正方形阵列。每个正方形又通过通孔与一个大面积相连接。这样做的结果可以使某些频率在沿着PCB平面（或两个平面中的空腔中）的传播速度降低达30dB。这个技术通常称之为光子能带隙（PBG）或电磁能带隙（EBG）技术。

图2-7-16 使用PBG/EBG的例子（侧视图）

图2-7-17 使用PBG/EBG技术的另一个例子（俯视图）(www.xing528.com)

但为了正确评估PBG/EBG结构所形成的衰减，则要求使用一个场求解器（程序）或通过实验完成。根据笔者的估算，在一个采用FR4基板的PCB中，当使用每边尺寸为D的小正方形平面作为PBG/EBG结构的基本单元时，有用的衰减大致发生在频率范围为22/D到42/D之间。当D的单位为mm时，给出的频率单位为GHz。例如使用每边长度为10mm正方形所形成的阵列，在2.2～4.2GHz范围之内形成有用的衰减。要求的衰减越大，所需要的PBG/EBG阵列的面积就越大。

PBG/EBG阵列可以用来降低在一个区域中的噪声或信号沿着一个公共平面流向另一个区域的电流。所以有可能被用于一个PCB区域的所有周边或者围绕一个边角区域中来帮助形成区域之间的隔离（正如在本篇第1章中所描述的）。或者作为保护线条技术的一个替代技术（请参阅本篇第3章的有关内容）。千万不要使用PBG/EBG来衰减电路运行所必需的重要波形。比如防止0V/电源平面在某些需要的频率上提供电流。关于这个技术的大量潜在应用的更为详尽的信息和资料，请参阅相关文献。

一个PCB中使用PBG/EBG所要求的通孔数量提示我们：在PCB制造技术和工艺中，使用盲孔或掩埋孔的微化孔将最为容易（请参阅本篇的第6章）。PBG/EBG技术要么使用了较大的PCB面积，要么增加了PCB层次，总之是增加了成本。但是，它的确在频率超过1GHz以上时为控制传播和谐振提供了一个方法。我们都知道，在1GHz频率以上，要做到这一点所需要的花费将会更高。但至今我们还不知道，也没有见到有任何人除了在实验PCB上采用这个技术外，还将此技术应用到其他什么地方的报道。如果有人在工程实践中已将此技术应用到真实产品中，那真是一件最为令人兴奋的事了。