一种基于传输线理论的新型GHz共模噪声抑制电路

基于传输线理论提出一种新型GHz宽阻带共模噪声抑制电路。利用双线传输线模型建立奇、偶模等效电路,在宽频带范围内准确预测了该电路结构的性能。实验结果表明:在1.9-4.5GHz频段内共模噪声抑制深度超-10dB,共模阻带相对带宽达81%;在dc-6GHz频段内差模插损小于3dB且差模信号群时延抖动较小,表明该结构可以很好地保证差模信号传输的信号完整性,性能优良。     

双频段双极化微带天线阵列设计*

设计了一种双频段双极化的阵列天线。该阵列天线采用多层微带天线形式,七层结构,通过口径耦 合和微带线边馈两种馈电方式实现双线极化,在辐射贴片上方增加寄生贴片以扩展带宽,实现双频段。天线工作在 12.25 ~12.75GHz 及14 ~ 14.5GHz,实测增益18dB 左右,隔离度大于40dB。该天线剖面低,重量轻,可作为子阵组 成更大规模的双频段双极化阵列。     

基于枝节加载开环谐振器的带阻滤波器设计

提出了一种具有良好谐波抑制功能的双枝节加载开环谐振器,加载枝节采用均匀阻抗结构,与同尺寸的开环谐振器相比,结构更紧凑,能够更好地抑制寄生模,而且可以达到更低的谐振频率。分析了加载枝节参数对带阻滤波器抑制二次谐波的影响。通过在加载的双枝节间引入集总可变电容,可以使谐振器具备谐波抑制性能的同时,实现中心频率可调的功能。基于双枝节加载环谐振器设计出一种可调带阻滤波器,中心频率可以在900MHz ~2. 65GHz 范围内调节,而且最低寄生阻带能够抑制到8GHz。     

一种超宽带、大扫描角Vivaldi天线阵列

设计并加工测试了一款双面Vivaldi天线.通过结构优化, 提高了馈电效率和阻抗带宽, 并在组阵后显著降低了阵元间的互耦.实测结果表明该天线可以实现在2~8 GHz的频带内回波损耗(Return Loss, RL)小于-10 dB, 平均增益大于5 dBi.并采用“交错排列”的思路, 将所设计的双面Vivaldi天线组成超宽带阵列.此种方式可以有效解决天线尺寸和最佳阵列间距之间的矛盾, 进而抑制栅瓣, 增大波束扫描角范围.仿真分析表明, 在4~6 GHz时, E面交错阵列比普通一维阵列的扫描角范围提高20°左右.     

小型化宽阻带抑制LTCC低通滤波器设计

设计了一款基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的小型化宽阻带抑制低通滤波器,该滤波器的体积仅为3.2mm×1.6mm×1.0mm。设计时为了增强阻带的抑制作用,以具有一个传输零点的低通滤波器为原型,通过合理设置各个元件的外形及位置,有效地利用了结构内部的电磁耦合效应,额外形成了多个传输零点,产生了较好的宽阻带抑制效果。该滤波器截止频率为2.4GHz,通带内最大插入损耗为1dB,在3.8、6.2和7.15GHz处阻带抑制分别达到46、65和52dB。另外,从7.2GHz到12GHz阻带抑制均大于20dB,在电路中利用该滤波器可有效地防止寄生通带的产生,减少其他频段的信号干扰,增强电路的抗干扰能力。     

带异形反射腔和寄生螺旋的均匀升角轴向模螺旋天线

为了改善轴向模螺旋天线的辐射特性,在带有寄生螺旋的均匀升角轴向模螺旋天线基础上,设计了一种带有曲反射面背腔的螺旋天线,并用HFSS软件对天线的辐射特性进行了仿真分析。通过对比几种不同形式的螺旋天线的仿真结果,证明了该种螺旋天线可以有效地提高轴向模螺旋天线增益系数,圆极化一致性良好,是一种提高轴向模螺旋天线性能的有效方法。     

UHF RFID读写器中低噪声宽带VCO的设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一款可用于UHF RFID读写器的低相位噪声、宽带的压控振荡器(VCO)。使用全集成、低输出噪声和高电源抑制比(PSRR)的低压差线性稳压器(LDO)为VCO供电;采用4bit电阻偏置型开关电容阵列拓宽了频带,减少了寄生二极管引入的损耗,有效提升了VCO的相位噪声性能。测试结果表明:LDO输出2.5V电压的条件下,整个电路消耗电流为4.8mA时,压控振荡器的输出频率可在3.12GHz至4.21GHz(增幅30.5%)的范围内变化。在载波3.6GHz频偏200kHz和1 MHz时相位噪声分别为:-109.9dBc/Hz和-129dBc/Hz。     

一种低剖面紧耦合超宽带天线设计

设计一种新型紧耦合天线阵列(TCA)。该阵列单元采用平面蝶形偶极子,利用单元之间的耦合效应以达到展宽天线频带的效果。通过在天线阵列与导体接地板之间加载阻性频率选择表面(RFSS)来抑制导体接地板对天线造成的短路点,进一步增加阻抗匹配带宽。本文设计寄生层以代替传统的介质板宽角匹配层,大大降低天线的剖面高度及质量,改善阵列的扫描特性。仿真实验结果表明：设计的紧耦合阵列在1.5~14 GHz频带内有良好的阻抗匹配(电压驻波比(VSWR)<2),可实现E面、H面45°宽角扫描。     

一种具有谐波抑制功能的圆极化天线设计

微波能量传输以及无线通信系统中的天线设计,追求剖面低、质量轻,易与平面电路集成。基于此,设计了一种具有谐波抑制功能的单馈背腔圆极化环缝天线。该天线工作在5.8 GHz,采用导波结构基片集成波导(SIW)抑制表面波,提高了天线增益。SIW通过2排金属孔阵列集成在介质板上,在介质板上蚀刻短路圆环缝隙,辐射电磁波。采用50 Ω微带线到SIW过渡的背馈方式,并在馈线上引入并联枝节,有效抑制了高次谐波,且实现了基于基片集成波导天线的谐波抑制。通过加工测试,天线的轴比为0.67 dB,增益为6.9 dBi,阻抗匹配良好,前后比为22 dB,仿真结果与实测结果吻合良好。     

EBG结构在35GHz微带阵列天线中应用

分别采用理论计算和实验测试法分析介质基片上钻孔型电磁带隙(EBG)结构的阻带特性,得出了一致结论.依据仿真与测试结果,设计了一种同时抑制TE和TM模的EBG结构,并应用于4单元35GHz微带型阵列天线.测试结果表明:该EBG结构微带阵列天线带宽增加约1倍,增益提高了1.3dBi.     

小型化宽带磁场探头仿真与设计

提出了一种近场磁场探头,可用于集成电路电磁辐射发射测量,对电子设备中的辐射源定位。探头采用四层印刷电路板设计,介质材料采用高性能、低损耗的Rogers 4350B 材料,确保结构简单和小型化。多层板结构可以有效屏蔽外部空间中的电场耦合。通过使用过孔栅栏和同轴过孔结构实现良好的阻抗匹配,并且提高工作频率。同时,屏蔽过孔能够形成屏蔽腔,有效抑制谐振,提高电场抑制性能。采用HFSS 仿真软件得到磁场探头的性能参数,并进行实物加工。实验结果表明,探头工作频带可达到12 GHz,空间分辨率为2 mm,有良好的电场抑制度,仿真与实测结果吻合良好。     

A flip-chip packaged coplanar 94 GHz amplifier module with efficient suppression of parasitic substrate effects

A flip-chip mounted W-band amplifier module with more than 15 dB gain between 82 and 105 GHz has been developed, based on a 0.15 /spl mu/m GaAs PHEMT technology. To predict the influence of the flip-chip transition, an equivalent circuit model of the flip-chip interconnects was developed. Lossy silicon (n-Si) flip-chip carriers were used to successfully minimize parasitic substrate modes and feed back effects. The flip-chip assembled coplanar 94 GHz amplifier MMIC was packaged in a WR-10 waveguide mount, using CPW-to-waveguide transitions realized on quartz substrates.     

光学探测系统电磁屏蔽设计与应用

光学探测系统在高功率微波系统运行造成的强辐射、强电磁干扰环境下工作,HPM产生的强电磁脉冲会通过后门耦合的方式由探测器前端光学镜头进入内部的电路系统造成光学探测系统瞬间黑屏、图像抖动、器件毁坏等现象,通过采用光学玻璃金属丝夹层的方法研制光窗,在2.4 GHz±100 MHz频段内电磁屏蔽性能达到了65 dB,同时满足探测目标的光窗透过率的要求。经过应用后表明:加载了这种电磁屏蔽光窗的光学探测系统在HPM工作时图像稳定,未受到干扰。     

An experimental study on substrate coupling in bipolar/BiCMOS technologies

The parasitic influence of the substrate can lead to a significant performance degradation of advanced high-speed and RF circuits. Hence, a careful circuit layout is necessary, and shielding measures such as guard rings must usually be applied. However, this might not be sufficient for high-performance circuits. Moreover, such measures often lead to an increased chip size. Therefore, not only the layout but also the technology itself should be optimized to suppress substrate coupling as much as possible. In this work, different technology-related options such as high-resistivity and SOI substrates, transistor isolation techniques, and shielding methods are investigated. Their influence on substrate coupling is determined up to 50 GHz by measurements of special test structures. The observed behavior is thoroughly explained so that guidelines for technology development and circuit design can be derived. This paper focuses primarily on RF and high-speed ICs fabricated in advanced bipolar or BiCMOS technologies using p/sup -/ substrates, although the results apply also to (RF-)CMOS circuits with such substrate materials.     

Sub-millimeter-Wave Equivalent Circuit Model for External Parasitics in Double-Finger HEMT Topologies

We present a novel distributed equivalent circuit that incorporates a three-way-coupled transmission line to accurately capture the external parasitics of double-finger high electron mobility transistor (HEMT) topologies up to 750 GHz. A six-step systematic parameter extraction procedure is used to determine the equivalent circuit elements for a representative device layout. The accuracy of the proposed approach is validated in the 90–750 GHz band through comparisons between measured data (via non-contact probing) and full-wave simulations, as well as the equivalent circuit response. Subsequently, a semi-distributed active device model is incorporated into the proposed parasitic circuit to demonstrate that the three-way-coupled transmission line model effectively predicts the adverse effect of parasitic components on the sub-mmW performance in an amplifier setting.     

330GHz砷化镓单片集成分谐波混频器

在太赫兹频段,二极管尺寸与波长相比已不能忽略,二极管的封装会引入很大的寄生参量,因此需建立二极管三维模型提取寄生参数.同时人工装配难度增大,会增加电路不确定性.采用12μm砷化镓单片集成悬置微带线结构,基于电子科技大学与中国电子科技集团第十三研究所自主联合设计的肖特基二极管研制330 GHz砷化镓单片集成分谐波混频器.实测结果显示在5 mW本振功率的驱动下,在328 GHz可得到最小变频损耗10.4 dB,在320~340 GHz范围内,单边带变频损耗小于14.7 dB.     

Evaluation method for shielding gasket at microwave andmillimeter-waves

A new form of a measurement setup for shielding gaskets at microwave and millimeter-waves is proposed. Parallel metal plates separated by a center dielectric rod is used as a transmission line in which the gasket sample is placed to block wave propagation. The shielding effectiveness is determined by the transmitting power through the sample. By this setup, the shielding evaluation can be made over the frequency range from 13 to 110 GHz. The field distributions along the sample calculated based on a dielectric antenna theory and the measurements results for some gasket samples are described     

基于神经网络的HEMT大信号模型

运用人工神经网络技术建立了高电子迁移率晶体管(HEMT)的大信号模型。通过脉冲I-V测试和测量不同偏置条件下的S参数,获得了大信号等效电路模型中寄生参数和非线性本征元件的数值。通过BP神经网络,利用偏置相关的非线性元件值作为训练样本,利用误差反向传播的Levenberg-Maquardt方法训练神经网络并得到了网络权重数据。模型中的非线性元件在CAD软件中用神经网络实现,并将权重数据和CAD软件结合进行仿真。测试和仿真结果表明模型具有很高的精度。     

基于有限元方法的波导管结构电磁屏蔽屏蔽效能分析

提出一种在屏蔽箱体孔缝结构的外部增加截止波导管结构的方法,利用截止波导管对高频电磁波的衰减作用来提高屏蔽箱体屏蔽效能。基于有限元法分别对截止波导管的长度、厚度及其形状进行仿真,仿真结果表明:在0.1 GHz~1 GHz频率范围内,随着截止波导管长度及厚度的增加屏蔽箱体屏蔽效能提高15d B以上,圆形和矩形截止波导管对屏蔽效能影响不大。根据实际情况合理选择截止波导管的长度及厚度可以提高微弱信号处理电路的电磁抗干扰能力。     

一种新的用于RFIC ESD保护的双槽LVTSCR

低压触发硅控整流器件（Low-Voltage Triggering Silicon-controlled Rectifier,LVTSCR）由于具有高的放电效率和低的寄生参数,在ESD防护方面存着诸多优势,尤其对于深亚微米集成电路和高频应用领域。本文对影响LVTSCR回退（snapback）特性曲线的几个重要因素和它的配置方式作了详细的分析和评价,这些参数包括阳极串联电阻、栅电压以及器件的结构和尺寸。并且提出了一种双槽LVTSCR结构,该结构可以获得较高且容易调节的维持电压,从而使其snapback特性很好地符合ESD设计窗口规则。论文的最后讨论了RFIC中采用LVTSCR的ESD保护策略。