LTCF/LTCC 异质材料共烧EMI滤波器设计与制作

采用低温共烧陶瓷(LTCC)/低温共烧铁氧体(LTCF)相结合异质材料共烧工艺制作 EMI 滤波器,介绍了器件的设计、仿真方法、制作工艺与性能测试结果.通过介质材料掺杂改性和优化流延工艺,解决了异质材料低温共烧匹配技术难点,实现了LTCC/LTCF异质材料良好的共烧兼容特性.EMI滤波器性能分析和测试结果表明,器件具有高的插入损耗,可在宽频率范围内防止EMI噪声.     

基于IronPython的YIG调谐滤波器自动建模

针对YIG调谐滤波器仿真设计过程中大量的复杂建模问题,提出采用IronPython脚本语言实现自动建模的方法。通过SharpDevelop实现可视化界面编程,采用VS2013+PTVS开发基于IronPython语言的ANSYS EM脚本,实现了0.38~2 GHz、2~6 GHz、6~18 GHz和18~26.5 GHz等四种YIG滤波器的磁路与谐振结构的参数化自动建模,具有一键调用、模型参数化修改、全自动化建模、后续新器件可集成等功能。每个模型建立耗时约40 s,对于提高YIG滤波器设计效率,实现知识共享具有积极的意义.     

基于LTCC/LTCF的数控YIG调谐激励器设计与实现

基于LTCC/LTCF复合集成技术,对包含DC-DC电源变换电路的YIG调谐数字激励器进行集成化设计。电路基板由LTCC和LTCF两种材料复合层叠而成。通过Maxwell 3D软件进行仿真设计,利用LTCF材料的磁特性,在基板内集成了DC-DC电源所需的电感器,取代了高度较高的表贴式电感。将电感仿真结果导入Durst Graffy软件,与其它电路元件一起进行布局布线,实现了YIG激励器的平面化设计。最后,通过多次烧结工艺试验,成功实现了YIG激励器电路基板样品的制作。预计组装完成后,激励器高度将缩减到约原先PCB电路的44%。     

V_2O_5掺杂对低温烧结宽温NiCuZn铁氧体显微结构及性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备低温共烧铁氧体(LTCF)多层片式器件用NiCuZn铁氧体材料,研究了V_2O_5掺杂对材料微观结构、磁导率及其温度特性的影响。结果表明,随V_2O_5掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸增大,材料烧结温度降低,磁导率先增大后降低;宽温NiCuZn铁氧体配方采用0.4wt%的V_2O_5掺杂,可使材料实现低温烧成(烧结温度900℃左右),并具有高磁导率(500左右)、致密的细晶粒显微结构,从而获得满足LTCF多层片式铁氧体器件高、低温应用环境(-55~+85℃)下磁性能要求的低温烧结NiCuZn铁氧体宽温材料。     

LTCC铁氧体叠层片式器件及材料的国内外发展动态

根据最近(2008.10.10)举行的第十届国际磁铁氧体会议(ICF10)和第十三届全国磁学会议(2008.10.31)资料,以及近两年有关专业会议文献,综合介绍了近期国内外制作叠层片式电感、滤波器和变压器的LTCF(低温共烧铁氧体)工艺、低温烧结NiCuZn、MnZn、Co_2Z、Co_2Y、BaM等铁氧体技术以及LTCC(低温共烧陶瓷)叠层片式电感的研发进展,展望了LTCC和叠层片式电感的发展趋势.     

低温共烧铁氧体无源集成技术及其应用

简要介绍了低温共烧铁氧体(LTCF)技术的由来，报道了LTCF的关键制造工艺、主要应用领域以及国内外发展趋势．     

LTCC片式耦合器的仿真设计研究

给出了一种基于LTCC技术的多层片式定向耦合器的设计方法.该设计采用宽边耦合的传输线实现耦合,并且在基体材料内没有地层,因而可以得到紧凑的结构.给出了通过电磁仿真软件HFSS仿真及设计DCS/PCS频段LTCC耦合器的详细实例.仿真结果表明,该器件频率使用范围为1810±100MHz,插入损耗不超过0.21dB,耦合度为16.5±1.0dB,电压驻波比不超过1.08,输出相位为90±2°,外型尺寸仅为1.0×0.5×0.35mm3;能够满足DCS/PCS频段手机的应用要求.     

高压LTCF变压器测试电路原理及实现

研究了高压LTCF变压器的测试原理与方法,并进行了相应的硬件电路设计与试验验证。该方法基于反激式变换电路,从理想变压器电路出发,推导了高压LTCF变压器输出电压公式,分析了各参量的影响。针对LTCF变压器的大漏感所造成的电压尖峰突出问题,采取增大寄生电容的方式予以抑制。最后,对电科九所生产的高压LTCF变压器进行实际测试,设计了开环电路测试变压器最大输出能力,闭环电路实现了1.2 k V稳定电压输出。     

LTCF变压器设计与仿真分析

首先提出了LTCF变压器的通用模型和有效参数计算方法,与3D有限元电磁场仿真结果比较偏差小于5%。分析了介质材料对于构建磁路的作用,通过对绕组结构的研究,发现PSP绕组结构具有最佳性能。研究了气隙的实现方法及对变压器的影响,指出采用印刷介质材料方式实现气隙的LTCF变压器具有耦合系数低的天生设计缺陷。最后通过参数扫描法研究了各种参量对变压器耦合特性的影响,发现介质厚度、初次级间距、盖帽厚度、边距及基片与介质磁导率之比是影响耦合系数的主要因素。     

基于LTCC的小型化短波宽调谐电调带通滤波器设计

采用改进的轴向耦合电调滤波器电路及LTCC内埋置技术,实现一个220%倍频程短波宽调谐的电调带通滤波器。该改进型电调带通滤波器电路仅采用内埋置4颗电感以及表面贴装变容二极管的电路结构,与传统的电调滤波器相比本设计电路复杂程度降低,并且调谐范围增加了100%。在短波频段,相比较于采用分离磁性器件实现的电路结构,该电调滤波器采用多层内埋置LTCC技术制作及实现,一致性及可靠性得到提高,尺寸仅为12.5×8×1.2 mm3,实验结果与电磁仿真基本一致。     

LTCC电容π型等效电路模型的提取与验证

对LTCC内埋置MIM电容的传统型等效电路进行了研究,对其等效电路模型的参数进行了提取,详细推导了该模型中元件的参数估算公式,并用二层LTCC电容进行仿真验证,可以看出建立的三维HFSS模型在第一谐振频率点内与电路仿真结果有很好的一致性,但是随着频率的增高,片式器件高频寄生效应就会更加明显, 因此需要提取更加准确的高频等效电路.     

射频宽带低噪声放大器设计

介绍了射频宽带放大器的设计原理及流程。设计实现的射频宽带低噪声放大器,采用分立器件和微带线匹配,选用Agilent公司生产的低噪声增强赝配高电子迁移率晶体管ATF-551M4,用ADS软件进行设计、仿真和优化,实现了在1.1GHz～2.2GHz范围内,增益24dB以上,噪声系数小于1.2dB的两级宽带低噪声放大器设计。由于设计频带覆盖了多个通信常用频点,因此决定此低噪声放大器的应用会十分广泛。最后利用ProtelDXP软件对电路进行了版图设计,并在FR4基板上实现了该设计,给出了实测结果。     

低温共烧结陶瓷(LTCC):特点、应用及问题

与传统的封装技术相比，LTCC技术因其具有优良的高频特性、小线宽和低阻抗而倍受瞩目，现已迅速发展并应用于各领域。LTCC技术是将四大无源器件(电感L、电阻R、变压器T、电容C)和有源器件(晶体管、IC电路模块、功率MOS)集成在一起的混合集成技术。LTCC技术的应用可以取代目前的PCB板，使系统趋于小型化和稳定化。本文介绍LTCC技术的发展历史、研究现状、应用前景等，并着重介绍LTCC技术的分类、市场情况，也分析了LTCC技术的局限性。     

一种蓝牙频段LTCC带通滤波器的设计与制作

提出了一种基于LTCC(Low temperature co-fired ceramic)技术的带通滤波器实现的有效方法。其基本思路是以组成滤波器最基本的电容电感为基础,用集中参数网络综合法设计LTCC滤波器,再用HFSS进行三维仿真优化,最后根据优化结果设计版图。具体设计制作了一个2.45GHz的LTCC带通滤波器,最后给出了电路模拟和仿真模拟的结果以及最终样品的测试分析。     

毫米波多层结构表面贴装铁氧体环行器设计

随着通讯技术的发展,阵列天线的应用导致环行器的需求量迅猛增加。为适应微波组件集成化的批量生产工艺要求,急需解决环行器表面贴装技术难题。环行器实现表贴结构形式,通常有三种工艺途径,即低温共烧(LTCF)、MENS和多层印制电路板(PCB)叠片工艺。阐述了8 mm多层PCB结构表贴式环行器的设计。采用带状线环行器的设计方案,电路制作在印制电路板上,利用多层PCB工艺进行制作。为了形成一体化,电路两面用金属化过孔连接。信号通过金属化过孔引到底面与端口线连接,形成表贴结构。通过仿真优化,在27~30 GHz的频率范围内,器件的损耗小于0.83 d B,隔离度大于15.5 d B,输入端口电压驻波比小于1.63。     

基于自动汽车定位技术的智能取样控制系统设计

在介绍智能取样控制系统构成和工作流程的基础上,结合多机多层联控结构的设计原则,设计了一套基于自动汽车定位技术和智能取样技术的控制系统。该系统采用多机多层联控、网络远程视频控制、信息加密技术和随机取样技术,实现随机选择取样方案、智能取样进程、远程网络监控和客户信息保密的功能。系统主控软件采用Delphi开发,完成取样控制与状态显示、视频采集与网络传输以及多机通信的功能。该系统在实际工程中得到应用,效果良好。     

面向国际市场的装置开发运维软件设计与实现

本文分析了面向国际市场的用户软件现状与问题,介绍了新一代控制保护平台PCS-S系列装置配套软件设计理念与关键实现技术。软件以驱动包文件衔接装置研发、工程实施、用户运维等过程,支持驱动包在线升级更新。以"所见即所得"的设计理念,通过分布式配置和集中式浏览编辑,解决数据一致性和同步等难题。通过MOT选型、可配置脚本、可视化主接线、图形化跳闸矩阵等手段提升装置可配置能力。软件通过模块化元件内嵌IEC61850模型、图形化配置过程层数据模型等方式实现IEC61850多版本自动建模。支持以装置能力描述文件为输入源,进行数字化回路配置,实现智能变电站装置配置、调试、集成和运维一体设计。基于本文设计的PCS-Studio软件已经在多个工程实施中应用,满足用户可配置、易维护的需求。     

多层小型化抗EMI滤波器的仿真与设计

采用低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramics,LTCC)先进集成技术及异质材料的共烧匹配技术,并借助于三维电磁场仿真软件对滤波器进行建模和仿真,实现低截止频率多层抗EMI滤波器的小型化设计,得到截止频率为12MHz(3dB),带外抑制≥30dB(200～2500MHz),尺寸为2.00mm×1.25mm×0.85mm的抗EMI滤波器样品。     

基于FPGA全自动浪涌保护器热稳仪设计

为提高浪涌保护器(SPD)热稳定测试的效率,采用现场可编程阵列(FP-GA),基于可编程片上系统(SOPC)技术,对SPD热稳仪进行设计与开发。设计了相关控制策略,实现了由变频电源、变压器等器件组成的硬件电路,给出了Nios II处理器的相关配置。利用VB语言开发的上位机系统软件,实现试验流程输入、升降压按钮操作及波形显示和参数计算等功能。应用FPGA作为下位机处理器,实现对热稳定测试流程的控制。样机验证结果表明,电流误差均在±3%,符合设计要求,可为热稳定测试提供按照流程自动变化的恒定交流电流,同时可监测SPD的电压、电流和温度,具有较高的精度和效率。     

数字化转型中RPA技术与配网抢修工单监控的融合应用

机器人流程自动化技术可以将人机交互的业务进行脚本化设计，通过逐一执行自动访问、执行、记录等模块化的功能，高效解决重复、复杂的流程，能够节约人工成本并可靠的完成既定任务。对RPA(Robotic process automation)技术进行了研究，分析其自动化执行工作流程的工作原理，针对配网抢修工单监控业务进行RPA开发，设计一套可定时触发轮询监控工单状态的RPA脚本。通过推广应用验证了所设计的配网工单监控RPA机器人的可行性，为进一步推广研究RPA技术提供参考。