源端射频干扰下CMOS数字电路的时序失效机理

当前CMOS数字芯片设计流程缺少对电路电磁抗扰性的检验。大幅电磁干扰会导致数字电路出现电路失效,但电路失效的原因以及电路失效与幅度和频率等干扰参数的关系尚不清楚。针对这一问题,详细研究了源端射频干扰下CMOS数字电路的工作状态。通过给出失效与干扰参数的关系的基本理论,得到CMOS数字电路在受扰情况下的失效原因。结果表明,时序错误是大幅电磁干扰引起CMOS电路失效的主要原因。电路失效可通过电路路径延时的漂移和抖动来解释,漂移和抖动与电磁干扰的幅度和频率存在特定关系,因此时序失效是可预测的。基本理论所描述的失效规律可作为EDA工具的原理,用于芯片设计早期阶段对电路的抗扰性检验。     

Y形能量选择表面电磁脉冲防护性能研究

介绍了一种基于Y形能量选择表面的新型电磁脉冲防护材料,具有能量域上"低通高阻"的特性。对能量选择表面的理论基础和工作机制进行研究,论证了其透波率和外界场强的关系。通过建模仿真对能量选择表面的防护性能进行验证,并分析其结构尺寸对防护性能的影响。设计并仿真了双层Y形结构,与单层结构相比,双层结构对高功率电磁脉冲具有更好的屏蔽能力,并且保持了对于低功率信号良好的透波率。     

射频干扰对消技术抗单音干扰性能分析

传统的抗射频阻塞干扰方法会引起有用信号的畸变,同时仅部分抑制了射频阻塞干扰。为了解决这些抗干扰方式存在的不足,提出了一种解决方案射频干扰对消,给出了射频干扰对消抗阻塞干扰的实现方法,并对其抗单音干扰的性能做了计算仿真。结果表明,采用射频干扰对消技术后,在Eb/N0相同的条件下,干信比在10~30dB范围内,对误码率没有影响。     

材料电磁脉冲屏蔽效能研究进展

首先总结了国外电磁脉冲的研究现状及屏蔽效能的测试方法,并分析了国内电磁脉冲屏蔽效能的测试方法及根据频域测量结果估计时域响应研究进展,然后介绍了屏蔽效能频域和时域表征方法,特别是近几年来电磁脉冲屏蔽效能的表征方法,最后指出了当前电磁脉冲屏蔽效能研究中需解决的问题及今后研究方向,对电磁脉冲作用下材料屏蔽效能的研究具有指导意义。     

电磁脉冲下螺旋天线瞬态响应的仿真研究

由于通信天线经常工作在宽带或者多频带模式,为了对电磁干扰下的通信天线进行保护,对天线时域特性的仿真必不可少.其中一个需要研究的问题就是将天线装载于金属平台上并同时使用脉冲源激励.文中使用一种具有通用性的数值方法--时域电场积分方程,仿真了电磁脉冲照射下螺旋天线的宽带瞬态响应特性.采用拉革尔多项式作为全域时间基函数来展开时间变量,获得求解线天线散射辐射问题的时域电场积分方程,也就是阶数步进递推格式,最后使用数值计算得到了螺旋天线的瞬态响应特性.     

基于ICA的无线电通信干扰抑制

抑制无线电通信信号中的干扰是提高通信可靠性的有效措施.传统的干扰抑制技术存在算法、设备复杂,对信号有损伤和实时性差等问题.针对存在的问题,在分析研究盲源分离(BSS)的理论基础上建立了基于最大信噪比算法的ICA通信干扰抑制模型;基于该模型仿真实现了无线电通信信号的分离提取和多路干扰信号的抑制.仿真结果表明,基于ICA的干扰抑制技术能够抑制无线电通信信号中的各类干扰.     

机载直流电源系统对无线电设备的电磁干扰研究

机载直流电源系统是全机系统及设备的重要供电装置,但同时其本身的直流控制和调压器件等会产生非常复杂的电磁发射,这些电磁发射满布于整个机身内部,其中的无线电设备特别是低频设备如无线电罗盘等会受到这些电磁发射的干扰。本文从发电机控制盒与直流发电机之间的互连线缆布线出发,通过减小环路面积的方式有效减小了其线缆辐射发射,从而排除了直流电源系统对无线电设备的干扰情况。     

通信电台电磁脉冲阻塞效应规律与作用机理

为揭示通信电台电磁脉冲阻塞效应机理,在受试电台正常工作状态下,借助注入耦合模块实验研究了阶跃脉冲串和双指数脉冲串对数字通信电台误码率的影响规律。引入电磁脉冲对受试设备影响时间的概念,建立了与连续波阻塞效应等价的电磁脉冲阻塞敏感判据。实验结果表明:电磁脉冲对受试设备的影响时间取决于脉冲波形,可通过效应试验测试确定。在电磁脉冲重复率较低时,受试电台的临界干扰电平与脉冲重复率无关,属于单脉冲效应;当脉冲重复率大于电磁脉冲影响时间的倒数时,受试电台的临界干扰电平随脉冲重复率增加而降低,属于多脉冲累加效应。将电磁脉冲在影响时间窗口内进行频谱分析,采用连续波带内多频阻塞效应模型进行验证,误差在2dB以内。     

车辆检测设备的电磁干扰与消除

电磁干扰严重影响检测设备或系统自动化生产的安全性、可靠性、适应性和连续性。本文介绍了电磁干扰和电磁兼容的基本概念,对电磁干扰的成因,耦合途径进行了分析,给出了防止干扰、实现电磁兼容的方法及在检测设备维护中的应用。     

基于认知无线电的脉冲陷波UWB窄带干扰抑制

提出了一种基于认知无线电的自适应超宽带(UWB)窄带干扰抑制方法.为了使UWB对变化的干扰环境具有自适应调节能力,引入了认知无线电技术.通过频谱感知和认知引擎技术提取窄带干扰频谱特征作为陷波器的设计依据.以高斯脉冲为例,对陷波器的陷波性能进行检验.最后,就陷波前、后脉冲的通信性能进行比较.仿真结果表明:认知陷波脉冲具有...     

电磁脉冲应力下MOS器件退化失效建模

通过分析电磁脉冲应力下,栅氧化层软击穿(MOS器件主要失效模式)的失效机理,得出结论:它符合基于随机过程的退化失效模型。根据此结论,提出利用该模型来描述电磁脉冲应力下MOS器件的退化失效过程,并给出相应的退化失效模型。同时针对退化失效模型中的失效阈值问题,研究了随机失效阈值问题,分析了周期电磁脉冲应力下MOS器件的失效阈值问题,给出动态应力-强度干涉(SS)I模型。这些为更合理描述和分析MOS器件的退化失效问题提供了新的途径。     

电磁环境中电子器件的失效分析

以现在应用较广泛的电子器件-MOS器件在电磁环境中的失效建模为例,针对MOS器件受到电磁脉冲和周期脉冲的冲击后,所表现出来的失效特征,得出它符合基于随机过程的退化失效模型所描述的结论.根据结论和两种电应力的特点,分别提出基于随机过程的失效建模和动态应力-强度干涉建模.通过模型的建立和分析,初步制定出电子器件失效的试验方案.     

基于误码率的通信系统电磁干扰效应研究

为系统客观地评价某通信系统的抗电磁干扰能力,提出一种以误码率为评价指标的电磁干扰效应实验方法,确定了不同干扰信号对该通信系统的作用规律,分析了干扰机理,结果表明：同频干扰时,在产生误码功率的前2 dBm,误码率逐渐增大,而后1 dBm范围内,误码率迅速增加到0.47,干扰功率与发射功率呈线性变化;误码率达到10^-2数量级,话筒发出吱吱声,达到0.47时显示屏出现死机现象;偏离发射频率2 MHz范围内的信号易产生干扰;带外强干扰信号会使通信系统减敏,干扰功率与信号频偏呈正比;互调干扰的两路信号同步变化时,其功率与发射功率呈线性关系,反之功率与信号频率之间的关系相同;扩频或RS编码可提高通信系统对同频小信号的抑制效果,而对邻频干扰,扩频反而使系统更易受到干扰,且产生干扰的功率区间变宽。     

基于最小相位法重建电磁脉冲时域波形

电磁脉冲测量中常需要通过电流探头、天线等传感器将待测脉冲先转换成易于测量的电压信号。由于传感器一般只给出了幅度的修正关系而缺少相位信息,给重建脉冲波形带来很大困难。为了解决这一问题,引入了最小相位法,将传感器视为一个满足最小相位条件的信号传输系统,通过传感器的修正系数计算其相频特性,得到系统的冲激响应,进而恢复出待测的电磁脉冲的波形。通过对电磁兼容试验中几种常见脉冲的测试,验证了波形重建的效果。这一方法解决了脉冲敏感度试验中门限电平不易确定的难题,也为电磁脉冲测量系统的校准提供了参考。     

MIMO无线传输技术综述

MIMO无线传输技术是通信领域的一项重要技术突破,它能在不增加带宽与功率的情况下成倍地提高无线通信系统的容量和频谱效率,堪称新一代无线通信系统中的关键技术之一,近年来引起了人们的广泛关注与研究兴趣。回顾无线移动通信的发展历程,概述天线分集技术与智能天线技术,剖析MIMO无线传输技术的原理与国内外研究现状:传统单天线系统向多天线系统演进、智能天线向多天线系统演进、MIMO无线传输技术的原理、MIMO系统中的分集与复用、MIMO无线信道建模、MIMO系统中的多天线设计等,为深入认识与进一步研究MIMO无线传输技术奠定基础。     

静电放电电磁脉冲激励下材料屏蔽效能研究

为更好地评价电磁屏蔽材料对静电放电电磁脉冲的屏蔽效能,对静电放电脉冲激励下的材料的屏蔽效能进行了时域测试研究。以静电放电电磁脉冲为注入源,结合宽带同轴测试夹具和数字存储示波器,对一种平面材料的屏蔽效能进行了时域测试。通过得到的屏蔽前后的信号,计算了不同激励电压下该材料的峰值屏蔽效能,结果表明激励电压的大小对该材料的电磁脉冲屏蔽效能影响不大。通过对屏蔽前后信号的FFT 变换计算了其频域幅频特性曲线,与频域实验测试所得的幅频特性曲线进行了对比,结果比较一致。表明该时域测试系统能够可靠地评价材料对高压静电放电电磁脉冲激励下的衰减能力。     

基于统计分析的链路干扰预测

针对我国长期以来,对复杂系统的电磁兼容管理主要依赖于对设备电磁兼容测试来发现问题,极大 可能导致产品的“过设计冶和“欠设计冶两种不利现象。本文以空间通信链路为例,分析研究电磁环境对空间通信链 路的影响,建立与通信链路相关的统计模型,并根据电磁环境特征的随机性特点,提出了电磁环境效应的分析方法, 通过实验测试,验证了方法的有效性,为空间通信链路等复杂系统环境效应仿真及预测提供了评估准则。     

金属雷电分流条对雷达罩电性能的影响分析

论文建立了天线罩分流条电磁传输研究模型,通过仿真和实验,对比分析了雷电分流条的电磁波传播特性,特别研究了中空十字型和十字型金属分流条的电磁波传输机理,以及金属分流条的材料、长度、宽度、厚度和电磁波不同入射方向对雷达罩电磁波传输性能的影响。研究结果表明:十字型金属雷电分流条对天线罩的电磁传输影响严重,而设计合理的中空十字金属分流条可以有效传输电磁波;另外,金属分流条的厚度和常用金属材料对电磁波传输影响不大,主要影响其导电能力和重量;在保证天线罩雷击安全的前提下,调整金属条长度可以使天线罩电性能达到最佳;金属条的宽度对电磁波传输性能影响明显,宽度越大,天线远场方向图主瓣增益越大;随着入射角的增大,方向图主瓣增益在减小,入射角超过30°时,雷电分流条对天线罩的电磁传输为负影响。     

Transient Response of Twisted Wire Pairs Illuminated by HEMP

In this paper, the time domain characters of the response of twisted wire pairs (TWPs) excited by the high-altitude electromagnetic pulse (HEMP) have been proposed. The finite different time domain transmission line model (FDTD-TLM) method, which we have proposed previously, is used to calculate the terminal response of TWP. It shows that the time domain response includes two stages: The transient stage and damped stage. The transient stage is the key point of the coupling and protecting research. The influence factors of the transient stage have been analyzed. In the end, we obtain the changes of the induced voltage when the incident wave parameters and TWP parameters change.     

无载波超宽带引信组合脉冲功率谱快速拟合方法

为满足无载波超宽带(UWB)引信高斯组合脉冲波形设计需求,该文提出一种基于正交化寻基(OBS)的快速功率谱拟合方法。根据脉冲形成因子的取值范围构造多个候选的高斯脉冲函数,在通过最大化互信息实现功率谱设计的基础上,以循环迭代的方法进行功率谱拟合,每次迭代都对候选高斯脉冲函数进行施密特正交化,并通过内积计算快速地找出尚未被选取的候选高斯脉冲函数中与残留幅度频谱最匹配的一个,最终,根据选定高斯脉冲函数与它们正交化函数之间的矩阵关系确定加权系数,从而得到组合波形,使得拟合出的功率谱与设计功率谱之间达到较好相似性。通过仿真,验证了该文所提方法的有效性,及其相对于粒子群迭代算法的高效性。