使用防护带抑制微带线间串扰的研究

为减少耦合微带线间的串扰,在满足端接匹配的条件下,建立了印刷电路板(PCB)耦合微带线间串扰测试结构.通过有限元分析和实验测试,研究了在PCB微带线之间未加防护带和添加防护带对线间串扰的影响,考察了线间串扰对防护带的宽度和接地孔间距的依赖性.数值分析和实验结果表明,为了获得抑制PCB微带线间串扰的最佳效果,防护带的宽度存在一个最佳值,使用此最佳值,近端串扰峰值衰减要比没有防护带时多9dB,远端串扰峰值衰减多7dB;使用增加宽度的防护带抑制非平行微带线间串扰同样有效;防护带上密布的接地孔间距必须满足一个临界条件;而接地孔半径的变化对串扰没有影响.     

高速互连设计中串扰噪声的抑制策略研究

在高速互连设计中,信号完整性问题越来越突出,愈来愈严重的信号噪声已经成为不可避免的问题。分析了串扰仿真模型的优化方法,重点研究了耦合长度与饱和长度比例对近端串扰的影响、开关信号上升时间对远端串扰的影响和紧耦合微带线串扰模型的端接控制。运用信号完整性分析软件Hyperlynx建立仿真模型,对影响串扰的各种因素进行仿真分析,并总结其抑制和改善的方法,最后提出高速互连设计中减小串扰噪声的策略。     

基于有限元法的耦合微带线分布电容参数的计算

耦合微带线之间的串扰问题与其分布参数密切相关.本文采用有限元方法分别对接地平面之间的对称耦合微带线、均匀介质中的两条不对称耦合微带线以及位于介质层中的三条耦合微带线等耦合微带线结构进行建模,得到了三种结构的电势分布图,并计算了这三种结构的单位长度分布电容矩阵.与文献中结果对比,计算结果一致性很好,方法可行有效.     

高速PCB中微带线的串扰分析

对高速PCB中的微带线在多种不同情况下进行了有损传输的串扰仿真和分析,通过有、无端接时改变线间距、线长和线宽等参数的仿真波形中近端串扰和远端串扰波形的直观变化和对比,研究了高速PCB设计中串扰的产生和有效抑制,相关结论对在高速PCB中合理利用微带线进行信号传输提供了一定的依据．     

高速互连设计中耦合微带线间的串扰分析

在高速互连设计电路中,耦合微带线间的串扰是影响电路性能和稳定性的主要因素.为了降低线间串扰,添加有接地过孔的防护线对减小串扰起到了很好的作用.在维持3条线(防护线和两条微带线)中两两之间的中心距不变的情况下,加大防护线的宽度,可有效减小线间的远端和近端串扰.利用FDTD方法对该结构进行模拟,给出了接地孔的有效放置方法.     

不完整地参考面对高速互连耦合及串扰的影响分析

为了研究非理想返回路径对耦合/串扰等信号完整性问题的影响,主要基于实验测试,并结合理论分析就不完整地参考面对高速互连线间耦合及具有共同返回路径的高速互连线间串扰的影响进行了理论和实验研究.实验结果表明:不完整地参考面的槽缝对微带线间耦合的影响至少增加了15dB;而在槽缝中设置旁路电容之后,线间耦合至少改善了15 dB以上;不完整地参考面的槽缝使微带线间的串扰最多时增加了30 dB.因此高速互连线要获得良好的信号品质,保持传输线特性阻抗的连续性(保持互连线下方的参考面连续),尽量缩短地参考面电流返回路径,避免共同的信号返回路径是关键.由此总结出降低不完整地参考面高速互连线间耦合及串扰的设计规则.     

非平行多导体传输线串扰的快速时域分析算法

基于高阶FDTD(2,4)方法(时域有限差分方法)和传输线方程研究一种高效的时域混合算法,实现非平行多导体传输线串扰的快速计算.首先,将非平行多导线按照时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)网格分解成多段相对独立的传输线段.然后,采用传输线方程,构建各段多导线的串扰模型.由于传输线方程的精度取决于非平行多导线的单位长度分布参数,因此,根据平行多导线单位长度分布参数经验公式,推导了适用于非平行多导线的单位长度分布参数计算公式.最后,采用高阶FDTD(2,4)的大空间步长对传输线方程进行差分离散,从而在不影响计算精度的前提下,大幅减少迭代网格数,提高了计算效率.通过理想导电板上非平行多导线不交叉和交叉两种情况下的串扰仿真,与商用电磁仿真软件CST的计算结果和耗用时间进行对比,验证了时域混合算法的正确性和高效性.     

防护线端接方式对抑制串扰性能的研究

高速电路设计中通常采用保护线来减小平行微带线间的噪声干扰,不恰当的防护线端接方式使其变成新的噪声源会增加微带线间的串扰。本文从带防护线的微带线的等效模型出发,研究了防护线不同端接方式对串扰抑制性能的影响,利用ADS软件在开路、短路、匹配和接地四种端接方式下防护线对干扰的抑制效果。结果表明：采用终端短路的防护布线可以在频段800MHz以下有较好的抗串扰性能;在1GHz以上频段可以采用接地孔连接到地的防护线,孔间距要满足临界条件     

一种波导缝隙耦合馈电的微带天线阵

设计了了一种新型的微带天线阵。该天线阵采用矩形波导宽边纵向缝隙耦合微带线结构给串馈微带贴片线阵馈电,从而构成二维平面阵。利用软件CST对波导缝隙-微带线耦合结构和微带串馈线阵进行了仿真设计,并制作了一个X波段16×16元天线阵,测量结果证明了分析设计方法的正确性。     

网络间的串扰分析和仿真

针对实际PCB中网络间的串扰特点,建构三线耦合均匀传输线模型,借助信号完整性分析工具Hyperlynx进行PCB布线前LineSim的串扰仿真,仿真结果表明：增大线间距、减小介质厚度、加防护布线、一定范围内减小耦合长度和给攻击线、受害线端接合适的电阻都能减小串扰,降低串扰引起的噪音,改善信号完整性问题,合理的使用多种方法可有效解决串扰噪音。     

小型微带带通滤波器的设计

利用多条微带线间的耦合增加滤波器内部的耦合度,提出一种小型窄带带通滤波器的设计;从微带线的等效分布电感电容出发,结合模拟和试验结果以及滤波器结构参数对滤波特性的影响,提出该滤波器的等效LC电路模型以及计算中心工作频率的经验公式.数值模拟和试验结果验证了该设计思想.     

一种结构新颖的微带前向耦合器设计及其应用

定向耦合器在微波系统中应用广泛,而关于前向耦合器的研究甚少.介绍了一种中心频点在2.45GHz的微带线前向耦合器设计方法.该方法通过引入两条耦合平行线和不对称延迟线,既提高了耦合平坦度和隔离度,也避免了传统设计中因渐变线的引入而导致结构尺寸变大的缺陷.同时,基于该前向耦合器设计加工了一种探测流动溶液微弱介电特性改变的多端口射频电路,实验结果证明了该耦合器的可靠性.     

平行耦合微带线输出带通滤波器的最优化设计

本文在相关数学模型的基础上，推导出平行耦合微带线和平行耦合微带线输出带通滤波器插损的精确表达式。并以带通滤波器插损作为目标函数，以降低损耗为目的，进行常通滤波器的最优化设计。具体实例的设计表明，在不改变原设计性能指标的基础上，经过优化处理之后的带通滤波器平行耦合对之间的缝隙ｓ／Ｈ明显减小，导致总的插损大大减小，从而改善了带通滤波器的滤波性能。     

220 kV输电线路工频电磁场计算与分析

高压输电线路周围的电磁环境是影响线路工程规划和建设的重要影响因素之一。本文根据井冈山220 kV水电厂送出工程规划情况,建立了220 kV线路以及220 kV和500 kV线路平行段的二维电磁场仿真模型,计算电磁场分布情况并分析其电磁环境对周边居民住房的影响,根据电磁场标准限值要求,确定线路下方建筑的高度限值;根据平行段线路电场计算结果,综合考虑了线路风偏的影响,确定了平行段线路之间的距离。本文计算方法可为输电线路电磁环境分析提供借鉴,计算的结果为实际工程的规划设计提供了强有力的理论支撑     

基于低通滤波网络减小PCB上互连线间串扰方法的研究

针对印刷电路板(PCB) 上高速信号线与电源线间的串扰问题,提出了运用简洁的RC 低通滤波网络减小互连线间串扰的方法.在分析串扰抵消原理的基础上,对传输电源信号的互连线终端串接一阶RC 低通滤波电路网络,对来自于干扰线上的串扰信号进行滤波,从而减小串扰来保证电源信号的稳定;通过理论分析,给出滤波电路中 RC 取值的近似计算公式.仿真与实验结果表明,所设计的方法在频率低于660MHz 时,可使串扰减少10dB 以上;当频率范围为660M ～ 1. 22GHz 时,串扰减少6-10dB;当频率范围为1. 23G-3G 时,串扰减少2-6dB.本文提出的方法与传统通过使用物理结构减小串扰的方法相比,串扰减小的效果比较明显,且电路易于实现,成本较低.     

利用同序负序分量的同杆双回线快速保护

提出了同杆双回输电线路的一个保护原理．该原理将同杆双回输电线路看作一个被保护单元,并利用六序分量法分解出的同序负序电压和同序负序电流构成方向元件．在系统发生不对称故障时,此方向元件具有明确的方向性,若配合选相元件和通信通道则保护原理可作为同杆双回线路的主保护．该原理简单、易行,具有基于故障分量的方向纵联保护原理所固有的优点,消除了原有基于每一回线的方向元件在双回线非同名相跨线故障时,受双回线线间互感影响需将保护闭锁的缺点．针对特高压输电线路,采用贝瑞隆模型补偿算法代替传统的补偿算法．通过理论分析和仿真．验证了该原理的正确性．