电路板、液冷服务器以及阻抗自适应调整方法与流程

    专利查询2025-03-29  8


    本申请实施例涉及阻抗调整,具体涉及一种电路板、液冷服务器以及阻抗自适应调整方法。


    背景技术:

    1、随着科学技术的发展,服务器算力越来越大,整机发热功率也不断增加,风冷散热逐渐难以满足满载服务器的散热需求,液冷散热由于其高效的换热效率等优势,许多服务器厂商开始研究液冷散热。

    2、消费者在购买服务器之后,会根据个人的偏好将服务器置于不同的冷却环境中,例如,将其置于风冷环境或不同冷却液介质的液冷环境中。

    3、在不同的冷却环境中,服务器中的印刷电路板(printed circuit board,pcb)上传输的信号阻抗发生不同程度的变化,从而引起该传输信号发生信号反射,使得信号无法完整有效地在pcb上传输,严重降低了服务器的通信质量。

    4、因此,当pcb上的信号在不同的冷却环境中传输时,如何使传输信号的阻抗尽可能保持一致,成了一个亟待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、鉴于上述问题,本申请实施例提供了一种电路板、液冷服务器以及阻抗自适应调整方法,用于解决现有技术中存在的当pcb上信号在不同的冷却环境传输时,传输信号的阻抗会发生不同程度的变化的问题。

    2、根据本申请实施例的一个方面,提供了一种电路板,所述电路板包括基板、电容测量单元、电容板单元、电容调节单元和控制单元;基板的一侧设有参考平面,基板的另一侧设有传输线和包地线;电容调节单元设置于基板上,电容调节单元一端与包地线电连接,另一端与参考平面电连接,用于调整包地线和参考平面之间的电容值,以对传输线的阻抗值进行调整;电容板单元的电容板设置在基板上并与电路板所处的外部环境介质接触;电容测量单元设置在基板上,用于对电容板单元的电容值进行测量;控制单元分别与电容测量单元和电容调节单元电连接,控制单元用于根据电容测量单元获取的电容值确定外部环境介质的介电常数,并根据介电常数控制电容调节单元对包地线和参考平面之间的电容值进行调整。

    3、在一种可选的方式中,电容调节单元包括切换开关和多个电容器;切换开关分别与各电容器的一端连接,用于将各电容器与参考平面连接或断开;各电容器具有不同的电容值;控制单元用于根据介电常数通过控制开关接通相应的电容器。

    4、在一种可选的方式中,电容调节单元包括可变电容器;控制单元用于根据介电常数控制可变电容器调节自身的电容值。

    5、在一种可选的方式中,电容板单元包括平行板电容器。

    6、根据本申请实施例的另一方面,提供了一种液冷服务器,包括如上任一实施例所述的电路板,所述电路板用于根据所述液冷服务器所处外部环境介质的介电常数对传输线的阻抗值进行调整。

    7、根据本申请实施例的又一方面,提供了一种阻抗自适应调整方法,所述方法应用于如上任一实施例所述的电路板上,该方法包括:获取外部环境介质的介电常数;根据介电常数对电路板上的包地线和参考平面之间的电容值进行调整,进而对传输线的阻抗值进行调整。

    8、在一种可选的方式中,获取外部环境介质的介电常数,包括:通过电容测量单元获取电容板单元的电容值;获取电容板单元的面积数据和间距数据;根据电容值、面积数据和间距数据确定外部环境介质的介电常数。

    9、在一种可选的方式中,根据介电常数对电路板上的包地线和参考平面之间的电容值进行调整,包括:获取传输线的标准阻抗值;根据标准阻抗值确定传输线与参考平面之间的标准电容值;获取传输线的面积数据和间距数据;根据传输线的面积数据、间距数据和外部环境介质的介电常数确定传输线与参考平面之间的当前电容值;根据标准电容值和当前电容值确定包地线和参考平面之间的电容调整值;根据电容调整值对电路板上的包地线和参考平面之间的电容值进行调整。

    10、在一种可选的方式中,面积数据包括传输线的下线宽度、传输线的上线宽度、包地线的上线宽度、包地线的下线宽度;所述间距数据包括传输线的厚度、传输线与包地线的间距和基板厚度。

    11、在一种可选的方式中,根据电容调整值对电路板上的包地线和参考平面之间的电容值进行调整,包括:预先设置有多个电容器,各电容器具有不同的电容值;根据电容调整值对应的区间范围选择对应的电容器对包地线和参考平面之间的电容值进行调整。

    12、本申请实施例所提供的电路板通过将电容板单元的电容板与所述电路板所处的外部环境介质接触,使得电容板单元的电容量能根据外部环境介质的变化而发生变化,通过电容测量单元测得电容板单元的电容值,并通过控制单元根据测得的电容值确定外部环境介质的介电常数以及通过控制单元根据介电常数控制电容调节单元对包地线和参考平面之间的电容值进行调整,以对传输线和参考平面之间的电容值进行调整,从而使得外部环境介质发生变化后传输线的阻抗尽可能保持不变。

    13、上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。



    技术特征:

    1.一种电路板,其特征在于,包括基板、电容测量单元、电容板单元、电容调节单元和控制单元;

    2.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述电容调节单元包括切换开关和多个电容器;

    3.根据权利要求1所述电路板,其特征在于,所述电容调节单元包括可变电容器;

    4.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述电容板单元包括平行板电容器。

    5.一种液冷服务器,其特征在于,包括如权利要求1-4任一项所述的电路板,所述电路板用于根据所述液冷服务器所处外部环境介质的介电常数对传输线的阻抗值进行调整。

    6.一种阻抗自适应调整方法,其特征在于,该方法应用于如权利要求1-4任一项所述的电路板上,该方法包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述获取外部环境介质的介电常数,包括:

    8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述介电常数对所述电路板上的所述包地线和所述参考平面之间的电容值进行调整,包括:

    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述面积数据包括所述传输线的下线宽度、所述传输线的上线宽度、所述包地线的上线宽度、所述包地线的下线宽度;

    10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述电容调整值对所述电路板上的所述包地线和所述参考平面之间的电容值进行调整,包括:


    技术总结
    本申请涉及阻抗调整技术领域,公开了一种电路板、液冷服务器以及阻抗自适应调整方法,该电路板包括基板、电容测量单元、电容板单元、电容调节单元和控制单元;基板的一侧设有参考平面,另一侧设有传输线和包地线;电容调节单元设置于基板上,一端与包地线电连接,另一端与参考平面电连接;电容板单元的电容板设置在基板上并与电路板所处的外部环境介质接触;电容测量单元用于对电容板单元的电容值进行测量;控制单元根据电容测量单元获取的电容值确定外部环境介质的介电常数,并根据介电常数控制电容调节单元对包地线和参考平面之间的电容值进行调整。通过上述方式,本申请实现了外部环境介质发生变化后传输线的阻抗尽可能保持不变。

    技术研发人员:黄子洋,陈志列
    受保护的技术使用者:南通研祥电子科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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