RFID系统驱动级功率放大器的设计与实现

设计了一个工作频段902～928 MHz、输出功率19 dBm、功率增益高达27 dB应用于射频识别(RFID)系统的驱动级功率放大器.运用了仿真优化和实际测试相结合的方法快速、成功地设计了该放大器.对完成匹配后的功率放大器进行仿真优化,得到了满足设计指标要求的匹配参数,再根据这些匹配参数构建实际的功率放大器,并对放大器进行实际测试,测试结果与仿真结果高度一致.实际测试结果表明,运用这种方法设计的功率放大器完全满足设计要求,可以很好地应用在RFID系统中,从而改善系统的性能.     

Ka频段薄膜滤波器设计

介绍了一种简单有效的Ka频段薄膜微带滤波器设计方法。通过选 择恰当的滤波器模型,提取参数和初值,用ADS和Designer两种仿真软件结合进行设计,得 到了理想的滤波器响应曲线。通过三轮滤波器投版测试得到工艺补偿准确值,用于修正仿真 设计和滤波器实际曲线之间的偏差,最后达到了投片测试结果和仿真设计基本吻合的目的。     

一种基于ASM-HEMT模型改进陷阱效应的GaN HEMT器件非线性模型

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件受制于陷阱效应,建立准确的非线性模型非常困难。介绍了表面势物理基高电子迁移率高级电路模型(ASM-HEMT),分析了标准ASM-HEMT模型在表征陷阱效应方面的不足,进而建立了新的陷阱模型电路拓扑及模型方程,新陷阱模型可以更好地表征器件陷阱俘获和释放电子的不对称性。基于0.25μm GaN HEMT器件,进行了脉冲I-V、多偏置S参数、负载牵引仿真及测试,并对新模型进行参数提取和建模。经过对比仿真和测试结果发现,新模型的仿真结果与实测结果比标准ASM-HEMT模型更加吻合,说明新模型表征陷阱效应更加准确,提升了模型的准确性,进而提高GaN HEMT功率放大器设计仿真的准确性。     

混响室仿真模型的建立及实验验证

为了对实际混响室的建造提供指导,采用基于矩量法的电磁仿真软件FEKO建立了混响室仿真模型,并通过实际测试对模型进行了验证.为高效地完成仿真,编写了Matlab程序控制FE-KO,实现了仿真模型中搅拌器的自动步进.从场强大小及电场标准偏差两方面对混响室模型进行了实验验证.结果表明:仿真计算得到的各顶点归一化最大电场强度趋势与实测结果具有较高的一致性,仿真计算得到的标准偏差值与实测结果的相对误差平均值保持在12％左右,说明仿真模型能真实反映混响室的场分布情况.     

基于Verilog-A的电荷泵锁相环行为级建模和模拟

本文运用一种新的建模策略,通过模拟电路硬件描述语言Verilog-A完成了电荷泵锁相环的行为级建模,并在SpectreSVerilog上进行了数模混合仿真,得到准确的仿真结果.用模拟电路硬件描述语言来建立模拟电路或数模混合电路的行为模型可以在较小的仿真代价下得到准确的仿真结果,是一种行之有效的建模策略.     

一种微波功率LDMOS器件非线性模型

对微波功率LDMOS器件进行测试,提出一种新的非线性模型,通过小信号参数提取,建立LDMOS的小信号模型,对多偏置下本征电容的提取,建立LDMOS本征电容的非线性模型,加入LDMOS的直流IV模型并以此为基础确立了微波功率LDMOS的大信号模型,经过此模型的LoadPull仿真及芯片测试对比,表明了该模型可以较准确地模拟LDMOS的微波特性。采用该模型设计了一种功率管放大器,通过最终测试与仿真结果对比,证明了该模型的实用性。     

音频功放环路频率响应的测试

音频功放的稳定性是由环路频率响应的增益与相位曲线决定的。在设计时可以通过仿真软件分析,在实际测试时由于测试误差和动态范围的限制很难得到准确的结果。本文以AB类音频功放为例,介绍了一种采用网络分析仪的增益和相位端口,测试环路频率响应的方法。     

PIN开关速度仿真

高速PIN开关在通信、雷达和电子对抗系统中有着广泛的应用,然而在设计PIN开关电路时却不能通过仿真准确地得出其开关速度。提出一种新的PIN管开关速度的仿真方法,根据PIN二极管开关导通与关断时刻内部各个PIN管的状态作为判定依据,可以准确仿真计算开关的导通与截止时间。采用Strllo提出的PIN管瞬态模型进行仿真,计算结果与实际测试结果相符。该方法可准确地仿真PIN开关速度,也可以用于其他半导体控制电路的开关时间仿真。     

5 THz混频二极管等效电路模型研究

采用电磁场和电路联合仿真,基于直流测试和三维电磁建模仿真技术,建立了截止频率5 THz的混频肖特基二极管的等效电路模型。重点研究了二极管的非线性结模型和外围结构三维电磁全波仿真模型,构建了考虑实际电路形式的四端口三维电磁全波仿真模型。该等效电路模型可用于太赫兹低频段混频模块设计,该模型的建立方法也为更高频段模型的建立提供了一种参考。基于该模型设计了一款220 GHz分谐波混频器,在192~230 GHz宽带范围内,双边带变频损耗小于10 dB,测试结果与仿真结果较为一致。     

参数可变AR干扰建模及实现

在抗干扰仿真系统中,需要建立不同的干扰模型来测试系统的性能.自回归(AR)干扰模型是一种使用非常广泛的干扰模型.在深入分析自回归AR干扰模型的特性、分析方法和参数求解算法的基础上,提出了一种功率和带宽等参数可变AR干扰建模的方法,通过对AR模型带宽、功率的控制和调整,建立不同特性的干扰,以达到对抗干扰仿真系统的测试.仿真实验结果说明,该方法简单,有效,使系统性能检测的实现更加灵活,在实际的工程中能够得到广泛的应用.     

海面环境700MHZ频段传输特性测试与模型校正

在海面环境下通过船-岸测量方式对700 MHz频段的无线传输特性进行测量.基于实测数据分析,引入海面双径传输损耗模型对ITU-R P.1546-5标准传输模型进行校正,该校正模型可实现700 MHz频段无线传输损耗预测.在仿真中,分别利用自由空间模型、ITU-R P.1546-5模型和ITU-R P.1546-5校正模型对700 MHz频段的海面无线传输损耗进行预测,通过与实测数据对比分析,证明ITU-R P.1546-5校正模型预测结果准确性更高,能够为海面无线通信系统的设计提供重要依据.     

对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数相关性研究

基于大气湍流非相干散射理论,采用泰勒方法对湍流谱函数进行近似,推导获得了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数的关系,即L-C模型;开展了对流层散射传播试验,基于WRF（Weather Research and Forecasting）数值模式对试验期间大气折射率结构常数进行预报;基于预报的大气折射率结构常数数据应用L-C模型预测对流层散射传输损耗,并与试验测试损耗值进行对比研究.结果表明,应用L-C模型预测的损耗值与实测值变化趋势吻合较好,均方根误差不超过6dB,并且传输损耗与大气折射率结构常数间的相关系数均大于0.7,表明了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数之间较强的相关性.这种对流层散射与大气折射率结构常数之间的相关性对于对流层散射传输的机理和建模研究都有重要意义.     

Modeling and Experimental Verification of the Dynamic Interaction of an AFM-Tip With a Photonic Crystal Microcavity

We present a transmission model for estimating the effect of the atomic-force microscopy tapping tip height on a photonic crystal microcavity (MC). This model uses a fit of the measured tip-height-dependent transmission above a ldquohot spotrdquo in the MC. The predicted transmission versus average tapping height is in good agreement with the values obtained from tapping mode experiments. Furthermore, we show that for the existing, nonoptimized structure, the transmission coefficient can be tuned between 0.32 and 0.8 by varying the average tapping height from 26 to 265 nm. A transmission larger than that of the undisturbed cavity at resonance was observed at specific tip locations just outside the cavity-terminating holes.     

基于透射光谱的类金刚石膜光学参数反演

本文采用透射光谱法测量Ge基底类金刚石薄膜(Diamond-like carbon,DLC)的光谱曲线.应用测量的光谱曲线,基于模拟退火算法,构建目标优化函数,通过光谱反演法得到薄膜的厚度、折射率、消光系数.该方法得到的Ge基底类金刚石膜的光学参数与椭偏仪测试结果比对,折射率误差小于1％,厚度误差小于2％.并且将薄膜的...     

在片传输线等效电路模型的传递函数分析

提出了一种通过传递函数分析来确定在片传输线等效电路模型拓扑结构的新方法。通过这种方法,可分析得出由不同1-π单元组成的等效电路的拟合能力。通过对测量S参数的有理逼近构建了一个宽带宏模型。通过对比等效电路模型与宏模型的传递函数的零点和极点,开发出一种可靠且高效的确定传递函数等效电路结构的方法。分析发现复极点决定了模型的宽带拟合能力。共面传输线到50 GHz的测量S参数证明了本文提出的方法非常有助于寻找满足精度要求且最简单的拓扑。     

Electrical characterization of ball grid array packages fromS-parameter measurements below 500 MHz

Ball grid array (BGA) packages have been characterized from one port S-parameter measurements by shorting and opening the connection on the ball side of BGA packages. Transmission line parameters (resistance, inductance and capacitance) using the Γ equivalent circuit model are extracted from the measured S₁₁ parameter. Extracted resistances are strongly dependent on frequency, but extracted inductances and capacitances are nearly constant up to 500 MHz. Extracted capacitances are well matched to those measured from an LCR meter and calculated from a three-dimensional (3-D) simulator, Capacitance in a transmission line plays an important role in electrical performance for packages so that we may model a transmission line as a single capacitor. Extracted capacitances using the single capacitor model also well represent the measured S₁₁. These results suggest that the single capacitor model can be efficiently used for the transmission line model in BGA packages up to 500 MHz     

A simple FDTD model for transient excitation of antennas bytransmission lines

A simple FDTD model is developed for use with antennas that are fed from transmission lines. The model is especially designed for use with transient excitations, where the incident and reflected waveforms within the transmission line are of interest, and the latter is determined directly in the FDTD calculation. The model is verified for both transmission and reception of transient waveforms by comparison with measured results for a cylindrical monopole antenna with a plane reflector     

对流层散射超视距信道传输损耗快慢衰落特性研究

对流层散射通信是一种地面微波超视距传播的重要手段。针对现有对流层散射传输损耗预测模型无法描述大气环境等因素随机变化问题,该文基于电场强度的快慢衰落特性,首次开展了传输损耗的快慢衰落特性研究,建立了传输损耗分布模型,并结合ITU-R P.617-3给出了该分布待定参数的计算方法。选取了国际电信联盟公布的部分散射链路试验数据,借助正态分布的坐标图纸,验证了该分布模型的有效性,结果表明传播损耗慢衰落特性服从正态分布,可为下一步计算散射链路误码率奠定基础。此外,基于分布模型还提出一种传输损耗预测方法,并利用试验数据验证了所提方法具有较好的精度,克服了现有方法无法计算任意概率传输损耗的问题。     

数字IC的射频电磁发射模型建模方法

针对传统方法无法直接得到芯片内核到外部引脚传输路径特性的问题,提出了一种简单有效的数字IC的电磁发射建模方法。该模型由内部活动模型和传输路径模型组成。利用嵌入式环形振荡器的直流响应和外源射频干扰效应,直接测量出芯片内核到外部引脚路径的电压传输率,有效抽取出传输模型结构。利用晶体管级Hspice仿真得到内部活动模型,获得了完整的电磁发射模型。在SMIC 130 nm 工艺的测试芯片上应用该模型,对比模型仿真结果与实物测量结果,验证了该模型建模方法的正确性。该方法可用于系统设计阶段,对数字IC的电磁发射进行预测,使系统能满足电磁发射的要求。     

A method-of-moments solution to the twisted-pair transmission line

A method of moments (MoM) approach to modeling the unshielded, twisted-pair transmission line is developed and validated. The approach described has proven capable of predicting the operational performance characteristics of the twisted-pair transmission line, and can be implemented to analyze attenuation and crosstalk under fault conditions. The model is validated for an unfaulted transmission line by comparison with measured data as well as the classical, distributed-parameter model