超深亚微米物理设计中天线效应的消除

分析了超深亚微米物理设计中天线效应的产生机理以及基于超深亚微米工艺阐述了计算天线比率的具体方法。同时,根据天线效应的产生机理并结合时钟树综合提出了消除天线效应的新方法。此方法通过设置合理的约束进行时钟树综合,使得天线效应对时钟延时和时钟偏斜的影响降到最低,从而对芯片时序的影响降到最低。最后结合一款芯片的物理设计,该设计采用台积电(TSMC)65 nm低功耗(LP)工艺,在布局布线中运用所述的方法进行时钟树综合并且使得时钟网络布线具有最大的优先权。此方法有效地消除了设计中存在的天线效应,并且使得天线效应对时钟树的影响降到最低以及对时序的影响降到最小。     

深亚微米VLSI物理设计中天线效应的预防及修复

深亚微米超大规模集成电路(VLSI)中金属互连线的天线效应(PAE)将会严重影响芯片物理设计的结果,甚至造成设计的失败。因此详细分析了天线效应的产生、危害和计算方法,重点讨论了深亚微米VLSI芯片物理设计中的PAE预防和修复方法,并且针对面积和时序要求苛刻的复杂芯片设计提出了优化的迭代流程。上述方法和流程成功应用于本研究室协作承担的"风芯Ⅱ号"H.264/AVC-AVS视频解码SoC芯片的后端物理设计过程中,极大地提高了天线效应的预防和修复效率,消除了版图中全部潜在高危PAE问题且节省了18.18%的迭代次数,节约了17.39%的芯片管芯面积,确保并实现了芯片流片的一次成功。     

百万门系统级芯片的后端设计

采用0.18μm及以下工艺设计高性能的VLSI芯片面临着诸多挑战,如特征尺寸缩小带来的互联线效应、信号完整性对芯片时序带来的影响、时序收敛因为多个设计变量的相互信赖而变得相当复杂,使百万门级芯片版图设计师需深入物理设计,选用有效EDA工具,结合电路特点开发有针对性的后端设计流程。文章介绍了采用Synopsys公司Astro后端工具对一款百万门级、基于0.18μm工艺SoC芯片后端设计的过程,分为后端设计前的数据准备、布局规划、电源设计、单元放置及优化、时钟树综合、布线等几个阶段进行了重点介绍。同时考虑到深亚微米工艺下的互联线效应,介绍了如何预防串扰问题以及在整个布局布线过程中如何保证芯片的时序能够满足设计要求。     

超深亚微米IC设计中的天线效应

本文主要分析了超深亚微米集成电路设计中天线效应产生机理及其消除方法,同时还给出了天线比率的具体计算方法。将这些方法应用于雷达信号处理SOC芯片后端设计中,解决了设计中存在的天线效应问题,保证了一次流片成功。     

卫星导航抗干扰专用芯片后端版图设计

随着电磁环境的日益复杂,卫星导航接收系统的抗干扰性能要求越来越高。在小型卫导接收系统的抗干扰设计中,体积和功耗已经成为最大的限制因素,抗干扰芯片的设计已成为解决该问题的有效途径。本文基于SoC Encounter后端版图设计工具,通过布局规划、电源设计、标准单元放置、时钟树综合及优化、布线等后端版图设计流程,完成了一款卫星导航抗干扰专用芯片的后端版图设计工作。     

一款深亚微米ASIC芯片的后端设计

采用0.18μm及以下工艺设计高性能的VLSI芯片面临着诸多挑战,如特征尺寸缩小带来的互联线效应、信号完整性对芯片时序带来的影响、时序收敛因为多个设计变量的相互信赖而变得相当复杂,使芯片版图设计师需深入介入物理设计,选用有效的EDA工具,结合电路特点开发有针对性的后端设计流程。文章介绍了采用Cadence公司Soc Encounter后端工具对基于0.18μm工艺的ASIC芯片后端设计过程,分为后端设计前的数据准备、布局规划、电源设计、单元放置及优化、时钟树综合、布线等几个阶段进行了重点介绍。同时考虑到深亚微米工艺下的互联线效应,介绍了如何预防串扰问题,以及在整个布局布线过程中如何保证芯片的时序能够满足设计要求。     

基于ASIC实现蓝牙基带芯片的后端设计

从ASIC设计的原理、流程入手，以蓝牙基带芯片的后端设计为例，介绍用自动布局布线工具实现半定制专用集成电路(ASIC)设计。通过版图规划(F1oorplan)、布局(Place)、布线(Route)、静态分析和优化等过程，讨论了后端设计过程中可能遇到的问题及解决方法。     

天线电磁兼容技术探讨

天线电磁兼容(EMC)问题,需要采用电磁场数值计算方法确定天线间的耦合度,据此来优化平台天线布局。文章从天线间距、方向图分布、极化、吸波材料运用、爬行波消除等方面,系统地总结了低副瓣天线、天线小型化、宽带天线、电磁带隙结构(EBG)等增强天线电磁兼容性的技术措施及适用范围。大型、复杂平台上的多天线电磁兼容问题,可结合实际情况选择一种或多种技术手段,实现天线间的电磁兼容。     

基于特征融合的雷达视频运动目标检测

针对大口径、高响应和低副瓣类雷达天线结构的设计难点,尝试突破传统设计方法瓶颈,建立一种基于TRIZ理论的设计方法,实现创新设计。该设计流程主要包括概念阶段的构型拓扑优化、工程设计阶段的试验设计(DOE)、验证阶段的仿真优化和试验测试。以某大口径高精度航管雷达天线为应用对象,首次实现了5 500mm×3 047mm碳纤维A夹层复合材料反射面的设计与制造,并最终实现天线型面精度0.65mm(rms)和天线系统设计减重50%。     

一种具有传感功能标签天线的优化设计

针对奥地利微电子公司(AMS)推出的具有传感功能的标签芯片SL900A,提出一种适用SL900A标签芯片的超高频折叠偶极子标签天线。SL900A标签芯片符合EPC Class1 Gen2(860~960 MHz)标准,谐振频率在900MHz处芯片输入阻抗为31-320jΩ。本文通过HFSS电磁仿真软件对设计的天线进行建模、仿真,分析得出影响天线阻抗、谐振频率和带宽性能的关键尺寸参数,采用烟花算法(FWA)优化方法对天线关键尺寸参数进行优化。经过优化,天线功率反射系数小于-10 d B时带宽为10%,覆盖860~960 MHz频段,最大增益达到-0.98 d B,天线与SL900A标签芯片实现良好的共轭阻抗匹配。根据优化结果制作天线实物,测试结果表明设计实现的天线适用于SL900A标签芯片。     

基于SE/ DFSS 的相控阵雷达天线阵面设计流程优化和验证

针对相控阵雷达天线阵面设计过程不精细、数据追溯困难、需求分析不充分等问题,运用系统工程和六西格玛设计方法,开展相控阵雷达天线阵面的设计流程的优化,精细化地展开设计活动,建立模板表单,优化设计过程和设计规范,并在相控阵雷达天线阵面的研制中完成流程验证,提升了设计质量和降低研制风险。     

应用于MIMO系统终端的腰带式可穿戴天线

提出一种应用于MIMO无线通信系统移动终端的腰带式可穿戴外置多天线.这一MIMO多天线系统利用合理的布局,可获取各种分集增益.天线单元采用开槽的电磁耦合微带贴片天线,减小了天线尺寸,也降低了人体吸收率.通过MIMO系统试验平台的外场测试,得到了多天线系统的相关性系数矩阵以及误码率等重要的实验数据.测试结果表明:在保持总发射功率不变的情况下,相较于传统的单发单收天线,这一多天线系统可显著降低传输误码率,进而有效提高通信系统容量与质量.     

宽频带小型对数周期天线的设计

对数周期天线是结构简单,性能优良的超宽频带天线。利用一副对数周期天线可以覆盖整个短波波段,广泛应用于短波通信中。在超短波和微波波段,在解决好其纵向长度后,对数周期天线实际应用也很广泛。通过分析对数周期天线的基本原理,利用矩量法（伽略金）对其分析计算,结合工程实际要求,设计出一副在超短波到微波波段符合一定技术指标的小型化对数周期天线。测试结果表明,该天线在设计频带内、增益高、尺寸小、结构简单、符合工程设计要求。     

天线副瓣杂波对雷达信杂比的影响

为了分析强地物回波产生副瓣干扰,根据毫米波雷达制导系统的实际需求,提出了考虑天线副瓣杂波影响的精确的信杂比模型,并通过仿真计算得到了考虑副瓣影响的雷达的最佳搜索角。文中所提出的方法对精确预测雷达信杂比有重要的指导意义,同时对综合设计雷达中天线的性能指标也有重要意义,可提高整个雷达系统的性能。     

极小极大值法在赋形反射面天线设计中应用研究

为了使星载天线的远场方向图与服务区的形状相匹配,并在服务区内获得高的增益和交叉极化隔离度,通过雅可比-贝塞尔(Jacobi-Bessel)函数来表示反射面的形状,应用极小极大值(MinimaX)算法对单偏置抛物反射面天线进行优化设计.在优化过程中,把表征反射面形状的展开系数作为优化参数,利用物理光学(PO)与物理绕射理...     

透地通信磁性接收天线设计

磁感应透地通信通过准静态磁场耦合的方式实现信息传输,可以有效解决传统电磁波通信中信道不稳定、传输距离近、天线尺寸大等问题。磁性天线尺寸小,灵敏度高,不易受电场信号干扰影响,适用于复杂的地下环境。基于磁性天线的基本工作原理,得出了灵敏度和信噪比的表达式,并根据磁芯与线圈不同参数对天线接收特性的影响提出了磁性接收天线的优化设计方案,最后通过公式计算与实验测量验证了天线优化设计方案的正确性与可行性。     

遗传算法在优化设计宽频微带天线中的应用

将遗传算法与FDTD法结合优化设计出了一种宽频微带天线.文中简要讨论了遗传算法的操作过程,并介绍了减少遗传算法与FDTD法结合优化微带天线计算量的方法.与初始矩形微带天线相比,优化后天线的阻抗带宽增加了三倍多.     

A novel wide-band circular patch antenna

In order to overcome the narrow-bandwidth of the patch antenna, one kind of configuration which can widen the bandwidth significantly is discussed in this letter. Analyzed by the equivalent-circuits method and simulated by HFSS, a rule derived from simulated results that can aid to design the microstrip antennas is found. Finally, the structure parameters are optimized out, which reaches 44.67% impedance bandwidth. Furthermore, this kind of configuration can also be applied to the multi-layer patch antenna.     

基于整体退火遗传算法的不等间距天线阵的综合

将一类非时齐（整体退火选择）、保证收敛且易于判断收敛的新型遗传算法应用于不等间距天线阵的综合，对天线阵的位置及加权系数进行了优化。实验表明：该算法收敛速度快，有极强的避免过早收敛及避免局部极值的全局优化能力。该方法为大型天线阵的优化设计提供了方便     

64 单元X 波段高增益圆极化微带阵列天线设计

采用双层矩形贴片加切角的结构设计圆极化单元,并将其组成应用于X 波段64 单元高增益圆极化微带阵列天线。天线基板采用Taconic-TRF,介电常数4. 5,厚度0. 81mm,损耗角正切0. 0035。利用Ansoft HF-SS 软件对单元及阵列模型进行仿真优化。通过实际测试,64 单元阵列天线轴比AR<6dB 的带宽500MHz,增益达到21. 2dB,S11 <-10dB 的相对阻抗带宽达到6. 9%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性。圆极化天线具有较强的抗干扰能力,可很好地应用于电子侦察、电子对抗等领域。设计的圆极化微带阵列天线为组成更大阵列的天线以及构建相控阵天线提供了单元基础。