各种基板材料的表面涂覆对高频信号损失的影响

1 材料和信号损失 随着高频信号的发展,用于电子电路的材料类型变得越来越严格了。影响信号特性主要是材料的导电性、介电常数(ε_r)和损耗因子(tan~δ)。理想的导电材料是低电阻率,另外,其用于输出通路的导线族的形状、宽度和厚度应是不变的,相反,基板材料应有很好的绝缘性。而材料的介电常数在增加信号频率时仍然是稳定的,通过选用合适的材料,使损耗因子达到最小化。但是,从生产性(率)考虑,这些材料应考虑到其可适用性、可加工性和成本问题。 在大多数的印制电路板制造中,最普遍采用的是FR-4基材。通讯方面的PCB铜导体最普遍采用的是化学镀镍浸金(ENIG)的表面涂覆。在这种情况下,由于(1)FR-4材料的损耗因子和(2)化学镀镍的电阻率会引起明显的高频信号损失。     

PCB中过孔对高速信号传输的影响

分析了过孔的等效模型以及其长度、直径变化对高频信号的影响，采用Ansoft HFSS对其仿真验证，提出在高速PcB设计中具有指导作用的建议。     

光学表面光洁度评述

本文叙述了光学表面光洁度概念、重要性、评定规范、检测方法和仪器装置,以使有关人员对表面质量评定问题引起足够重视,并对出口的光学零件严格检验,以使我们的产品质量得到保证而尽快参与国际竞争,出国创汇或承接国外加工订货。文中还介绍了有关国家标准和美国MIL-0-13830A规范。     

导通孔设计对高速信号完整性的影响

当今的高速数字电路设计中,印制板上传输线轻微的不连续问题都必须认真对待,特别是被广泛使用的导通孔。随着频率的增长和信号上升沿的变陡,导通孔带来的阻抗不连续会引起信号的反射,严重影响系统的性能和信号完整性。文章用全波电磁仿真软件HFSS,对多种导通孔结构进行了全面的研究。通过建模仿真,分析了导通孔直径,导通孔长度和多余的导通孔短柱几种关键设计参数对信号完整性的影响。此研究对高速数字设计者深入理解导通孔设计有一定意义。     

高速信号采集记录仪设计

针对高速信号实时采集存储的需求,设计了一种高速信号采集记录仪。记录仪通过高速A/D转换器对信号进行采样,并实时存入NAND FLASH存储阵列中。为提高数据存储速率,综合采用并行总线、交错双平面页编程、多级流水线等技术,大幅提升FLASH的写入速度。记录仪可实现8bit、200MSPS的采样速率,并可将速率为200MB/s的采样数据实时存储。     

高速PCB板的信号完整性设计

随着集成电路开关速度的提高以及PCB板密度的增加,信号完整性问题已成为高速PCB设计必须关注的问题之一。如何在高速PCB设计过程中充分考虑信号完整性因素,并采取有效的控制措施,已经成为当今系统设计能否成功的关键。此文在充分考虑SI的基础上,利用Cadence的Allegro完成了基于DSP和FPGA的某信号处理机的硬件设计,并使用Mentor公司的Hyperlynx进行仿真分析优化PCB设计,避免了信号完整性的潜在影响。     

LTCC基板共烧平整度工艺研究

LTCC共烧工艺是基板加工的重要环节,有很多因素会影响产品加工进程。一般来说,从设计上要预先充分考虑,以避免负面因素影响基板共烧效果。介绍了LTCC基板/低温共烧陶瓷基板技术及共烧致密化技术的机理,阐述了LTCC平整度重要性及改善基板表面平整度工艺的优化过程。通过综合比较版图优化前后的内层金属含量、不同尺寸样品加工、结构设计等因素,经过多重试验验证,结果表明,版图优化措施切实可行,可有效提高LTCC基板共烧平整度。     

背板互连线高速信号传输的计算机仿真

采用ABCD矩阵法对传输高速信号的背板上具有频变参数的互连线建立等效时域网络模型,并给出接插件等效传输线模型和端接的I／O缓冲器IBIS瞬态行为模型,利用这些模型对实际电路进行仿真,其结果与Ansoft公司的PNC软件仿真结果相吻合,仿真效率有明显提高。     

Satellite Navigation Method Based on High-Speed Frequency Hopping Signal

Global navigation satellite system has been widely used, but it is vulnerable to jamming. In military satellite communications, frequency hopping(FH) signal is usually used for anti-jamming communications. If the FH signal can be used in satellite navigation, the anti-jamming ability of satellite navigation can be improved. Although a recently proposed timefrequency matrix ranging method(TFMR) can use FH signals to realize pseudorange measurement, it cannot transmit navigation messages using the...     

一种基于多相滤波的高速信号处理算法

在多速率信号处理中,常采用多相滤波结构以有效地降低系统的运算量,提高系统信号处理的实时性。如果采用内插系统的多相滤波结构,在实现过程中受系统时钟频率的约束,将无法实现采样率超过时钟频率的高速率信号的传输。提出了一种基于多相滤波结构的新型高速信号处理算法,对高速信号进行多级多相滤波,从而将信号进行多相分解,采用多通道传输;利用多路低采样率信号得到高采样率的输出信号,并在接收端进行信号合成。具有运算量小、消耗资源少、便于实现等优点,并通过公式推导及仿真结果验证了其正确性,解决了高速率信号受系统时钟频率限制难以实现的问题。     

应用于高速信号传输系统的多路选择器

提出了一种能够传输高速信号的多路选择器,并为其设计了一种低失真、宽带模拟开关.所提出开关的栅源过驱动电压由nMOS和pMOS的开启电压之和决定,并能够确保输入变化时,开关的栅源电压与阈值电压之差（VGST）保持恒定,从而基本消除了体效应的影响.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,HSPICE仿真结果表明,输入信号在0.3～1.7V之间变化时,开关的VGST基本保持恒定,其-3dB带宽大于10GHz,当输入频率为1GHz时,其无杂散动态范围为67.11dB;开关的开启时间为2.98ns ,关断时间为1.35ns,确保了多路选择器的break-before-make特性.该结构可应用于高速信号传输系统中.     

Review of Capabilities of the ENEPIG Surface Finish

Surface finishes are used to protect exposed copper metallization in printed circuit boards from oxidation and to provide a solderable surface on which to mount electronic components. While it is true that some people have called electroless nickel electroless palladium immersion gold (ENEPIG) a “universal finish” for a wide range of applications from wire bonding to solder interconnects, this paper provides a review of the current literature on ENEPIG and assesses its overall capabilities compared to other surface finishes. Gaps in understanding the performance of ENEPIG as a printed wiring board surface finish are identified and further testing is recommended.     

应用于高速信号传输系统的多路选择器

提出了一种能够传输高速信号的多路选择器,并为其设计了一种低失真、宽带模拟开关.所提出开关的栅源过驱动电压由nMOS和pMOS的开启电压之和决定,并能够确保输入变化时,开关的栅源电压与阈值电压之差(VGST)保持恒定,从而基本消除了体效应的影响.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,HSPICE仿真结果表明,输入信号在0.3～1.7V之间变化时,开关的VGST基本保持恒定,其-3dB带宽大于10GHz,当输入频率为1GHz时,其无杂散动态范围为67.11dB;开关的开启时间为2.98ns,关断时间为1.35ns,确保了多路选择器的break-before-make特性.该结构可应用于高速信号传输系统中.     

Digital Signal Processing for High-Speed THz Communications

The use of advanced digital signal processing(DSP) technology in the high-speed terahertz(THz) communication can effectively compensate the linear and nonlinear effects of the system and further improve the transmission performance of the system. This paper introduces the principle and application of advanced DSP algorithms such as probability shaping(PS)technology, Volterra series nonlinear compensation algorithm, Kramers-Kronig receiver, look-up table(LUT)pre-distortion compensation technology...     

Jittery Signal Generation for High-Speed Interconnect Simulation

By generating clock and data waveforms in the frequency domain through a truncated Fourier series, absolute control over both voltage noise and symbol transition timing is achieved. A parameterized Fourier series signal model is derived and used to form clock and data waveforms exhibiting arbitrary noise and jitter characteristics. The method not only facilitates more accurate interconnect modeling in tools like Matlab and Simulink, but also provides a simple means for generating realistic signals that may be imported into Spice-based simulators.      

高速采样信号数字下变频研究

对于高速采样信号接收处理,基本结构数字下变频无法满足需求。提出了一种灵活并行度的低复杂度数字下变频结构,给出了16并行度的数字下变频实例,分析了资源消耗情况。通过仿真表明,该并行结构的数字下变频功能正确,同时资源消耗较低,能较好地满足高速采样信号的大吞吐需求。     

基于DSP+FPGA的高速数字信号处理平台

本文介绍了一种高速数字信号处理平台的实现方案,主要是基于FPGA DSP的结构来实现高速数字信号处理.该方案采用先进的FPGA和DSP芯片,借鉴了软件无线电的思想,通过DSP芯片对FPGA芯片的动态配置来实现具有通用性、可扩充性的硬件平台,并对其硬件结构和软件工作流程进行了阐述.     

基于高速时钟电路终端的信号完整性分析

本文分析了高速时钟电路的终端在确保信号完整性方面的重要作用,介绍了几种常用的终端方法,并用软件对采用上述终端方法的具体电路进行了仿真,最后从工程实现的角度选用了一种适宜的终端方法,得到了实测结果。     

信号处理机的高速ADC模块动态性能在线测试

本文介绍了一种基于DSP技术在线测试信号处理机的高速ADC转换电路动态性能参数的方法。实现了电路板的ADC器件及周边电路性能的在线评估，对工程实践有一定的指导作用。