一种用于高速差分线的宽带共模噪声滤波器

提出了一种用于高速差分线的新型宽带共模噪声滤波器,通过在差分信号线的参考地平面上刻蚀共面波导形式的1/4波长谐振器进行实现.建立了该结构的等效电路模型,分析结果与全波电磁仿真以及实验测量结果一致.结果表明,滤波器在3.96~8.26GHz频率范围内实现了20dB的共模噪声抑制,同时保证良好的差分信号传输特性.与已有设计相比,在尺寸、成本和性能上具有综合优势.     

超宽带抑制同步开关噪声的新型电磁带隙结构

为抑制现代高速电路中的同步开关噪声,给出了一种新型电磁带隙结构,可超宽带抑制同步开关噪声.利用软件对新型电磁带隙结构的阻带特性及信号完整性进行仿真分析.结果表明,与相同参数的Z型桥电磁带隙结构相比,当抑制深度为- 30 dB时,新型电磁带隙结构的同步开关噪声抑制带宽为130 MHz～10.45 GHz,相对带宽增加了5...     

抑制同步开关噪声的新颖电磁带隙结构

为了抑制印刷电路板的同步开关噪声(SSN),提出了一种新型二维电磁带隙结构.基于金属折线增强相邻单位晶格间的电感,采用折线与含有缝隙的正方形金属贴片桥接构建单位晶格,实现新型电磁带隙结构设计.应用HFSS软件仿真分析电磁带隙结构,结果表明:与相同参数的L形桥接电磁带隙结构比较,抑制深度为-30 dB时,阻带带宽为0.45～5.3 GHz,相对带宽提高了约15％,阻带下限截止频率下降了150 MHz.测量结果与仿真结果吻合,能够全向抑制电源平面上的SSN,同时采用差分线对传输信号时,对信号完整性造成的影响较小.     

高端口隔离度的太赫兹基波上混频器设计

介绍了一种基于IHP 0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,具有高本振（Local Oscillator, LO）/射频（Radio Frequency, RF）及本振/中频（Intermediate Frequency, IF）端口隔离度的太赫兹基波上混频器.该混频器采用了吉尔伯特双平衡结构,本振信号通过共面波导（Coplanar Waveguide, CPW）传输来抑制其在传输过程中由于强寄生耦合效应造成的传输不对称性,削弱了由该不对称性造成的LO/RF端口隔离度恶化的特性.通过采用非对称性的开关互联结构降低本振信号在开关晶体管集电极端寄生耦合的不平衡性,提升本振信号在开关晶体管集电极端的对消效率,通过在版图中合理布局跨导级晶体管的位置来抑制本振信号在中频端口的泄露.后仿真结果表明：在2.2 V电源电压下,本振信号为230 GHz,中频信号为2 ~ 12 GHz,该上混频器工作在218 ~ 228 GHz时,LO/RF端口隔离度大于24 dB, LO/IF端口隔离度大于20 dB,转换增益为-4 ~ -3.5 dB.当中频信号为10 GHz时,输出1 dB压缩点为-14.8dBm.电路直流功耗为42.4 mW,芯片的核心面积为0.079 mm2.该上混频器可应用于采用高阶正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）方式的无线发射系统.     

一种抑制同步开关噪声的电磁带隙结构微带线互连

提出了一种在信号线上刻蚀电磁带隙(EBG)结构的微带线互连结构及其设计方法.该互连具有良好的通带传输特性和阻带抑制特性,所以能够抑制同步开关噪声(SSN),保证信号的完整性.该EBG微带线互连采用印制电路板(PCB)工艺进行了加工,S参数的仿真与测试结果具有良好的一致性,表明该互连可以有效抑制同步开关噪声.另外,将该EBG微带线互连与在接地板上刻蚀相同尺寸的EBG的微带线互连做了对比,散射参数和时域波形的分析结果表明,提出的EBG微带线互连具有更强的SSN抑制能力和更好的信号完整性.     

一种抑制同步开关噪声的新型蜂窝状电磁带隙结构

为了解决印刷电路板(printed circuit board,PCB)上高速电路中由于同步开关噪声(simultaneous switching noise,SSN)所引起的信号完整性问题,设计了一种新型蜂窝状电磁带隙结构(cellular electromagnetic band gap structure,CE-EBG),把传统的四边形周期单元改进为六边形,抑制同步开关噪声。利用HFSS软件对CE-EBG进行了建模和阻带特性的仿真。仿真结果表明,当抑制深度为-30 d B时,抑制带宽为3.75 GHz,相对带宽为132%,其中上限截止频率为4.7 GHz,下限截止频率为0.95 GHz。和传统的四边形EBG结构相比,其相对带宽增加了15%。在仿真基础上采用PCB工艺制作了CE-EBG结构实物,实测结果与仿真结果良好吻合。     

一种抑制同步开关噪声的新型S桥电磁带隙结构

为了解决印制电路板中由同步开关噪声(simultaneous switching noise,SSN)引起的高速电路信号完整性问题,通过把传统S桥相邻单元电磁带隙结构连接线的直线改为折线并采用多缝隙的单元结构,设计了一种新型S桥电磁带隙结构(electromagnetic band gap,EBG)。利用Ansoft HFSS软件对该EBG结构进行了数据仿真,并进行了电路实物的加工与测试,仿真结果与实测结果良好吻合。在抑制深度为-30 d B时,其阻带范围为0.2~9.8 GHz,相对阻带宽度为192%,与传统S桥EBG结构相比阻带宽度增加了2.8 GHz,可以更好地抑制同步开关噪声。     

基于微带线的W波段宽带pin管开关

采用微带混合集成工艺设计了一款W波段宽带pin管开关.通过建立pin管的Ansoft HFSS模型,实现了开关整体的精确仿真.分析了开关结构中主传输线特性对隔离度的影响,在此基础上采用高阻抗主传输线有效地提高了开关的隔离度,进而展宽了开关的隔离度带宽.为了获得开关的宽带导通特性,采用行波技术补偿pin管反向偏置时寄生参量的影响.为了验证该设计方法的正确性,对所设计的开关进行了加工、测试.测试结果表明:开关在87~103.5 GHz频率范围内,隔离度大于30 dB;在80~90 GHz频率范围内,开关导通时的插损小于1.2 dB;在90~95GHz频率范围内,开关导通时插损小于1.5 dB.仿真结果与测试结果吻合良好.     

微带-槽线转换结构的数值分析

文章利用FDTD算法对微带-槽线正交背靠背转换结构进行了仿真模拟,提取了0~10 GHz频率范围内传输系数和反射系数,所得结果与HFSS仿真软件图形具有较好的一致性,与等效电路理论的结果接近,表明方法可靠有效;计算得到该模型的中心频率为5.1 GHz,100.73%的相对带宽内插入损耗小于1.3 dB,同时建立了等效电路模型并与电磁仿真结果进行比较;改变槽线宽度进行FDTD仿真,绘制S21(Ws,f)曲面图观察功率传输随槽宽的变化规律,对目标函数进行优化并得到了优化槽宽,进一步分析得出转换结构的中心频率和通频带带宽对于槽宽的变化不敏感。     

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.     

基于SIR结构的毫米波汽车雷达天线阵列设计

为了提高汽车雷达天线阵列的增益,使形成窄波束辐射,设计了一款工作在24.000 GHz的阶梯阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)微带阵列天线。天线阵列采用两级低损耗T型结功率分配器和四分之一波长微带阻抗变换器馈电,将四个SIR线阵单元组成天线阵列。通过增加SIR微带贴片的数目来提高阵列天线的增益,调整SIR的尺寸以控制工作频带,利用功率分配器进行阻抗变换和波束宽度控制。天线阵列的峰值增益可达到21.67 dBi。在中心频率24.125 GHz上,XOZ面的主瓣宽度为10°,YOZ面的主瓣宽度为17°,旁瓣抑制度为11 dB。该阵列天线面积小、增益高、波束窄、旁瓣电平低、后向辐射小,适用于汽车雷达系统。     

组合树枝型三频微带天线的设计研究

在传统单极子天线的基础上,采用三种树枝型枝节的组合,设计出一种工作于S、C、X波段的三频点微带天线。天线的辐射枝节尺寸为23 mm×27 mm,工作于2.5 GHz、4.7 GHz、8.1 GHz三个频段。仿真及实物测试结果表明,天线在2.5 GHz处最小回波损耗为-22.4 d B,带宽435 MHz;在4.7 GHz处最小回波损耗为-26.3 d B,带宽454 MHz;在8.1 GHz处最小回波损耗为-23.3 d B,且实现了7~10.1 GHz的超宽带。该三频微带天线在无线局域网(WLAN)和超高频通信系统中将有较好的应用前景。     

基于分支线加载的紧凑微带双通带滤波器设计

提出了一种紧凑的零度馈电的具有分支线加载的具有3个传输零点的微带双带通滤波器。首先完成了中心频率2．4 GHz的微带单带通滤波器设计,再次完成了加载分支线的优化仿真设计,最终实现了2．4／3．5 GHz微带双通带滤波器,实测和仿真结果吻合较好,实测得到了的第一、二通带相对带宽大于5％,第一通带内插损小于1．5dB,第二通带内插损小于3 dB。提出的分支加载的微带双带通滤波器具有设计简单、结构紧凑、很好的选择性等优点,可以满足无线局域网（WLAN）系统和固定无线接入（FWA）通信需要。     

基于小波自相关函数的电磁干扰有源滤波方法研究

针对电力电子电路在换流过程所产生高频开关噪声的各项特征，提出了基于小渡自相关函数的电磁干扰有源滤波新方法．该方法运用小波多分辨分析实现了电网侧开关噪声的快速提取，再根据复小波变换获得噪声的有效幅度谱和相位谱信息，并结合自相关函数辨识出干扰信号的主频，从而建立了一种多层次处理和多层次描述的噪声辨识方法．研究结果表明，该方案能够克服传统干扰抵消抑制技术中频谱泄露的问题，提高检测精度，检测信号的最大绝对误差不超过2％，噪声的衰减平均达20dB以上，因而有源抑制为高频开关噪声提供了新的思路．     

基于低电压高线性度的变频混频器设计

采用LC-tank折叠结构设计了一种低电压高线性度的混频器,解决了传统Gilbert混频器中跨导级与开关级堆叠带来的高电压高功耗问题,以及在跨导级的高跨导、高线性与开关级的低噪声间进行折中设计难题.基于TSMC 0.25 μm工艺,Agilent公司的ADS软件对所设计混频器电路进行了仿真.其仿真结果表明：工作电压1.0 V,RF频率2.5 GHz,本振频率2.25 GHz,中频频率250 MHz,转换增益1.080 dB,三阶交调点25.441 dBm,单边带噪声系数4.683 dB,双边带噪声系数8.387 dB,功耗7.088 mW.     

一种宽带小型化微波增益均衡器设计

在宽频带内工作的微波组件的幅频特性通常会有较大起伏.为了改善其增益平坦度,本文设计了一种超宽带、小型化的微波幅度均衡器.该均衡器由两个对称的微带支节谐振器级联而成.每个支节谐振器由阶梯状微带线和加载电阻构成.该均衡器设计尺寸小,仿真效率高,频带范围宽,可以达到1~18GHz,带内最大衰减6.9dB,最小衰减0.4dB,端口反射系数均小于-10dB.实际增益曲线与仿真曲线较为吻合.     

新型微带反射阵列天线单元设计与研究

采用单层方环和圆贴片的复合结构作为微带平面反射阵列天线的单元,利用Ansfot HFSS仿真软件分析了单元的相移特性,并以此为阵元设计仿真了一个X波段49单元微带反射阵列天线。仿真结果显示,在中心频率10 GHz处,阵列天线的增益达到19.5 dB。在(8.5—11.5)GHz的频带上增益跌落小于3 dB,半功率波瓣宽度为13°,实现了高增益和宽频带性能。     

一种基于C-DGS的紧凑型三通带滤波器

利用矩形微带谐振腔与C型缺陷地共同形成高效耦合的原理,提出了一种基于C型缺陷地(defected ground structure,C-DGS)的紧凑型三通带滤波器。采用HFSS对三通带滤波器进行仿真优化。通过调节介质基板的厚度可以获得不同工作频率的通带,改变C型缺陷槽的尺寸可以调整滤波器的工作特性。在仿真的基础上进行实物加工,滤波器的尺寸为16 mm×12 mm×0.8 mm,测试结果与仿真结果良好吻合。滤波器三个通带中心频率分别为0.1 GHz、6.2 GHz、10.9 GHz;通带内插入损耗分别为-0.5 d B、-0.8 d B、-2.8 d B。