薄膜体声波谐振器的有限元仿真

随着5G通信技术的日益发展,对通信频段的要求越来越高。传统的射频滤波器受结构和性能的限制,不能满足高频通信的要求。薄膜体声波谐振器(FBAR)作为一种新型的MEMS器件,很好地适应了无线通信系统的更新换代,使FBAR技术成为通信领域的研究热点之一。本文以COMSOLMultiphysics软件为基础,对FBAR谐振元件进行有限元仿真,分析其压电耦合特性、模态特性、谐振特性等。设计的谐振单元,谐振频率在工信部规划的5G通信频段标准(3.4 GHz-3.6 GHz)以内。同时引入完美匹配层(PML)减少寄生共振,更符合实际工艺制备的FBAR的共振特性。实验仿真结果表明,谐振频段在3.510 GHz-3.564 GHz,满足5G通信系统对频段的要求。当谐振位移形式变量满足AlN压电材料的变形范围,计算FBAR的主要性能指标,建立了一种基于COMSOL Multiphysics软件对FBAR的物理结构建模及相关特性研究的实验方法。     

基于动态Lloyd-Max量化的网络化系统实时状态估计

针对网络化线性动态系统的实时状态估计，采用均方误差（MSE）作为性能准则，研究了最优实时量化与估计结构和具体实现方案。根据估计-量化分离原理，优化问题可以等效转换为一阶高斯-马尔可夫信源的最优量化与重构问题，分析了最优实时量化与估计的等效结构形式。基于向量Lloyd-Max量化原理和量化信源预测分布的高斯近似，设计了递推形式的动态Lloyd-Max量化与估计（DLMQE）实现方案，其中采用双边同步器利用发送端和接收端的共有信息实现编码与解码操作的同步，并导出了最优实时估计和误差协方差阵的解析形式。仿真结果表明，本文提出的DLMQE方案估计性能优于现有的量化卡尔曼滤波器（QKF），且即使对于较低的量化比特率区域，DLMQE算法依然有效。     

基于ADS下FBAR的设计与仿真

现代无线通信技术推进了高频元件的相关发展,微纳技术的迅速发展和新型功能材料的出现以及压电薄膜制备技术的日益成熟使高性能频率控制器件的微型化成为可能。本文主要通过对FBAR的结构以及原理做介绍,设计出一款上下0.3 um厚的钼材料电极,1 um ALN压电薄膜和2.5 um的二氧化硅衬底的空气隙型薄膜体声波谐振器,采用MBVD模型对其进行理论推导,并在ADS软件下搭建电路仿真,得到S参数曲线,进而算出有效机电耦合系数为3.65%、串、并联谐振因子分别为1579.33和555.02,有效机电耦合系数与品质因数Q值得乘积最高可以达到57.65。数据表明该FBAR性能较好,其带宽较大,插入损耗较低,达到了FBAR设计的标准。     

单相光伏并网逆变器研究

以单相并网系统为研究对象,对光伏并网系统进行了全面的理论分析,选择适合其特点的逆变主电路拓扑结构,全面分析全桥逆变电路的工作原理,给出主电路直流侧和交流侧滤波器的设计思想和设计过程,推导并提供了主体电路关键参数的计算公式,得出相关结论。     

基于MBVD模型的FBAR滤波器的仿真与研究

从MBVD等效电路模型出发,研究了三种不同级联方式下FBAR滤波器的滤波效果,同时选取了其中滤波效果更好、应用更为广泛的梯形结构,进一步分析不同级联阶数下梯形结构FBAR滤波器的带内插入损耗与带外抑制的变化趋势,并通过仿真分析设计得出符合5G通信频段(3.4-3.6GHz)标准的中心频率为3.5GHz,带宽为100 MHz的五阶梯形结构FBAR滤波器。     

有源电力滤波器输出电路设计与改进

输出电抗器和纹波滤波器组成有源电力滤波器的输出电路,直接影响到其电流补偿精度和动态性能。传统的LCL型滤波电路存在损耗大、衰减不够的问题,通过推导输出电抗器的取值范围,对传统LCL型滤波电路拓扑结构做出改进,提出一种有源电力滤波器输出电路的设计方法。给出设计实例并搭建样机,实验结果表明,按该方法设计的输出电路,在损耗和纹波衰减度方面均存在优势。     

无差拍电流控制的三相功率因数校正研究

研究提高三相六开关Boost型功率因数校正电路的动、静态性能和简化控制算法,针对电压、电流双闭环控制的功率因数校正电路,为了提高系统的快速响应和调整直流电压稳定性,提出了在电流内环采用同步旋转坐标系下的无差拍电流空间矢量控制方案。在对三相六开关Boost型PFC电路的拓扑结构,工作原理和控制策略的理论分析基础上,应用三相六开关Boost型功率因数校正电路的开关函数模型进行了仿真。结果表明新的控制方案具有电流跟踪迅速、电压利用率高等优点。实现了系统的单位功率因数,输出电压稳定,并具有良好的动态性能。     

基于压电式微机械超声换能器阵列的无线能量传输设计

利用氮化铝薄膜压电微机械换能器(PMUT)的生物兼容和CMOS电路兼容特性，提出了一种基于上述换能器阵列的声学无线能量传输方法。为了得到最佳的输出性能，对PMUT的结构进行了优化设计，采用派瑞林封装保护PMUT的空腔和表面结构，分析了PMUT在不同介质中的电学和频率性能，采用高密度并联阵列降低器件阻抗、提高了总输出电流，对PMUT及其应用电路进行了设计与仿真。PMUT在压电薄膜层与钼底电极厚度比在2∶3至1∶2,顶电极与空腔半径比为0.7时获得最大输出性能，当空腔半径控制在35μm至43μm时，PMUT在水中的谐振频率约为2 MHz。本研究为设计高灵敏度、小型化、无毒无铅的无线能量传输系统提供了一种高集成度、高生物兼容的解决方案。     

无刷角速度传感器结构设计

讨论了一种无刷直流角速度传感器的工作原理及其结构原理，提出了霍尔型位置测控和放大电路进行补偿设计方案，经试验考核表明按该方案制造的产品具有优异的性能，并具有无触点换向、精度高、稳定性好等特点。     

一种反激式开关电源的设计与仿真

为实现小功率开关电源的小型化、高效化和低成本,提出了一种基于电流型PWM芯片UC3842控制下双路输出的反激式开关电源.研究了电源的拓扑结构和工作原理,详细分析了EMI滤波器和整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制电路、反馈检测电路的关键参数和设计过程.利用Saber软件的仿真工具箱搭建了电路闭环仿真模型,模拟反激式电路的环路控制,实现两路直流输出5V/1A和15V/1A,效率高达90％.仿真结果证明了设计的正确性和可行性.     

并联型有源电力滤波器(APF)的仿真模型

对并联型有源电力滤波器系统的电路结构、控制方法、工作原理、系统特性进行了分析和探讨，并利用Matlab中的电力系统仿真工具箱对其进行了建模和仿真。并联型有源电力滤波器适用于多种负载条件下的谐波和无功补偿，尤其是能应用于电源电流畸变和不平衡条件下。稳态仿真结果表明，该方案具有很好的谐波补偿效果、并且具有通用性。有源电力滤波器是一种满足谐波标准要求、且能很好地解决谐波问题的装置。     

低噪声多级放大信号调理的滤波技术研究

针对水下近程目标回波信号接收问题,阐述了一款低噪声多级放大信号调理系统,分析了三级放大电路,并着重研究了带通滤波器的设计,利用滤波器设计软件filter-solutions对设计的滤波器进行仿真分析。通过分析滤波器电路底噪声,得出LC带通滤波器较其他滤波器具有稳定性高、电路结构简单、底噪声较小等特点,有效提高了调理系统的性能。     

基于MEMS滤波器芯片的X波段混频通道设计

提出了基于MEMS滤波器芯片进行X波段接收模块小型化设计的方法,构成下变频电路,与本振功分电路、电源控制电路完成放大、滤波和增益控制功能,实现由X波段到L波段中频的小体积、低功耗四路下变频接收通道。利用电路分析与建模仿真,分解各部分电路的技术指标。各部分电路中最关键的是下变频电路,即混频放大链路,其中的射频开关滤波器和中频滤波器对通道整体性能至关重要,因此可以采用MEMS滤波器芯片设计来实现。MEMS滤波器芯片在性能、体积方面具有明显优势,用以实现的单路混频通道结构紧凑、功耗低,满足小型化、模块化和集成化的技术趋势与需求,适合在实际应用中推广。     

有源带阻滤波器的综合

级联型有源滤波器的设计技术已经非常成熟,但二阶节电路的综合是尚未解决的难题。根据有源网络综合理论,给出了有源电路新拓扑结构的综合方法。该方法通过给定的电压符号传输函数,使用关联无穷变量来描述被综合电路中节点导纳矩阵和端口导纳矩阵中的零子和任意子,通过导纳矩阵的扩展导出电路的拓扑结构。这种方法可以综合出新的电路结构;给出了二阶有源带阻滤波器新电路的综合实例。仿真和实测结果验证了该方法的正确性。     

在系统可编程模拟器件及其应用

介绍了ispPAC芯片系列的特点、结构及用途，重点介绍ispPAC10、ispPAC20两种芯片的工作原理及应用电路。如ispPAC10构成的滤波器电路和ispPAC20构成的电压过压监视电路，并说明了电路的工作原理。文章最后指出了电子电路设计的发展方向。     

一种微带双模带通滤波器的设计

提出一种新型的双模微带贴片带通滤波器,利用方形微带谐振器的简并主模来实现双模结构。通过一定的微扰和馈电方式来激励起这对简并模并使之相互耦合以实现通带。研究表明利用这种结构设计滤波器,与传统的设计相比其尺寸会减小。这种滤波器结构紧凑简单且有很好的性能,被广泛应用于微波射频电路。     

一种准Z-源DC-DC变流器的研究

准Z-源变流器可以利用开关管导通与关断的状态在单一的拓扑结构中实现Buck与Boost的性能。理论上这种准Z-源变流器的输出电压可以为任意值,而实际中由于电路器件非理想特性和控制方法的限制,使得输出电压并不能达到任意值。详细分析了准Z-源变流器结构及相应的工作原理。首先使用Saber软件对准Z-源拓扑结构建立相应的模型并进行了电路开环仿真,然后通过具体的电路实现了这一新型拓扑。该电路具有良好的稳态和动态响应,且电路简单、调试方便。     

MAX7534在高精度程控信号放大器中的应用

详细介绍了核心芯片MAX7534的结构、性能特点及原理，分析了程控放大器的实现方法，给出了电路的整体框图和部分关键电路的连线图，简要说明了系统的软件设计。     

新型体声波传感器读出电路的实验验证

为了实验验证此前通过仿真验证的基于六端口反射计的新型BAW传感器读出电路的方案的可行性,本文制作了新型BAW传感器读出电路并对其进行了测试.以串联谐振频率约为1.5 GHz的薄膜体声波谐振器(FBAR)为待测器件(DUT),设计、制作了一种能够满足该FBAR谐振频率测量带宽(1.3 GHz~1.7 GHz)要求的PCB上微带六端口网络和检波器,配合射频信号发生器和示波器,获得了模拟DUT(50ΩSMA匹配负载)的反射系数-频率(Γ-f)曲线测量结果.与矢量网络分析仪(VNA)的测量结果进行了对比,两者吻合较好,实验验证了"基于六端口反射计的BAW传感器读出电路"可用于FBAR谐振频率的测量.本文工作对实用化BAW传感器的研制和片上矢量网络分析仪(VNA-on-Chip)的设计都有借鉴意义.     

高速串行SCSI接口设计

光纤通道是支持ＳＣＳＩ３的高速串行协议。选择光纤通道—仲裁环拓扑连接方式，来研究高速串行ＳＣＳＩ接口硬件电路与接口卡设计以及接口软件的设计。并讨论了光纤通道的特征、数传率和它的三种拓扑结构形式。实验结果证明光纤通道是解决Ｉ／Ｏ瓶颈的很好方案