超深亚微米物理设计中天线效应的消除

分析了超深亚微米物理设计中天线效应的产生机理以及基于超深亚微米工艺阐述了计算天线比率的具体方法。同时,根据天线效应的产生机理并结合时钟树综合提出了消除天线效应的新方法。此方法通过设置合理的约束进行时钟树综合,使得天线效应对时钟延时和时钟偏斜的影响降到最低,从而对芯片时序的影响降到最低。最后结合一款芯片的物理设计,该设计采用台积电(TSMC)65 nm低功耗(LP)工艺,在布局布线中运用所述的方法进行时钟树综合并且使得时钟网络布线具有最大的优先权。此方法有效地消除了设计中存在的天线效应,并且使得天线效应对时钟树的影响降到最低以及对时序的影响降到最小。     

深亚微米SOI工艺SoC设计中天线效应的消除

深亚微米SOI片上系统芯片(SoC)因其工艺特性,按照常规的布局布线(PNR)流程,出现了约一万个天线效应违规。介绍了一种在布局布线阶段不插入反偏二极管就可以消除大量天线效应违规的优化迭代流程。通过对天线效应的产生以及天线比率公式的分析,从线长和栅面积角度考虑天线效应的修复,结合自动布局布线设计工具SoC Encounter对这些因素的控制,可以在布局布线阶段消除天线效应的违规,并能与版图验证的结果保持一致。在一款通用抗辐照SoC芯片的设计中,应用该优化流程在布局布线阶段消除了设计中的天线效应违规,有效节约了芯片整体设计时间。     

深亚微米VLSI物理设计中天线效应的预防及修复

深亚微米超大规模集成电路(VLSI)中金属互连线的天线效应(PAE)将会严重影响芯片物理设计的结果,甚至造成设计的失败。因此详细分析了天线效应的产生、危害和计算方法,重点讨论了深亚微米VLSI芯片物理设计中的PAE预防和修复方法,并且针对面积和时序要求苛刻的复杂芯片设计提出了优化的迭代流程。上述方法和流程成功应用于本研究室协作承担的"风芯Ⅱ号"H.264/AVC-AVS视频解码SoC芯片的后端物理设计过程中,极大地提高了天线效应的预防和修复效率,消除了版图中全部潜在高危PAE问题且节省了18.18%的迭代次数,节约了17.39%的芯片管芯面积,确保并实现了芯片流片的一次成功。     

基于SKILL语言的自动天线效应修复器设计

在深亚微米大规模集成电路设计和制造过程中,可靠性已经成为主要的挑战[1].文章关注一个重要的可靠性问题―天线效应.首先对天线效应进行分析,然后用SKILL语言设计了自动天线效应修复器.提出了版图层次坐标变换算法:把底层单元坐标属性转换到顶层统一的坐标系中,而不破坏其原有的层次化结构.该工具能在版图中自动修复天线效应,实践结果显示,修复率达90%以上.     

互耦效应对超大规模MIMO天线系统信道容量的影响

超大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线系统是6G的关键技术,由于天线单元间距很小,多个天线单元的互耦效应是影响其性能的因素之一。建立了基于石墨烯基贴片天线阵列-子阵列架构的超大规模MIMO天线系统,推导出了互耦效应影响下的信道容量表达式。通过电磁场数值计算仿真了超大规模MIMO天线系统的信道容量,结果表明,在不考虑互耦效应时,超大规模MIMO天线系统的信道容量与子阵列天线单元数、子阵列数以及发射机功率正相关;在互耦效应的影响下,系统的信道容量降低,互耦效应的强弱与子阵列天线单元的间距有关,天线单元间间距越小,相邻天线间的互耦效应越明显,系统的信道容量越小。该仿真结果可以为6G中超大规模MIMO天线系统的设计提供参考。     

基于互耦效应的相控阵天线有源反射系数研究

建立逼真高效的互耦效应分析模型对相控阵天线设计至关重要。阵列天线的互耦效应通常可以用有源反射系数显性化表征,分别采用无限阵仿真与散射(耦合)系数综合实验相结合的方法提取了阵列天线的有源反射系数。首先基于无限阵方法设计相控阵渐变开槽天线,优化并获取无限阵列环境下的中心单元有源反射系数,再依据设计结果研制169单元阵列天线,通过实验测试提取中心单元与其它各激励单元的散射系数的幅值与相位变化,最后采用散射(耦合)系数法综合出有限大阵列的有源反射系数。无限阵仿真结果与有限阵实测结果在扫描盲点出现角度、频段、有源驻波整体趋势等方面吻合良好,从而验证了无限阵设计方法在天线工程设计中的实际效果。     

空间激光通信中的大气闪烁问题研究

介绍了空间激光通信中大气闪烁问题的研究进展;分析了激光大气闪烁效应对空间激光通信的影响.由于大气闪烁的影响,系统衰减裕量的设计需要增加10～20 dB,而且会增加精跟踪的难度;本文还阐述了减弱大气闪烁的方法,通过多发射天线、合适的激光波长、合适的接收天线口径、大于相干长度的发射天线间距和应用自适应光学系统,可以有效地减弱大气闪烁效应.采用单个发射天线单个激光器时,光强起伏很大,曲线更接近于指数衰减分布.随着激光器的数目增加曲线更接近于对数-正态分布.多个发射天线对于大气闪烁效应的减弱是相当明显的.考虑到设备复杂度,发射天线数目选择2～4个比较适宜.应用自适应光学系统减弱大气闪烁效应非常有效,本文简要分析了该方法的原理.接收天线的孔径对闪烁有平滑效应,接收孔径的设计应考虑到相干长度的大小.(OG11)     

HDP介质淀积引起的新天线效应及损伤机理

超大规模集成电路设计和制造过程中,基于栅氧化层击穿的天线效应已得到广泛研究.从一个数模转换电路的漏电失效案例分析着手,利用电性分析、物理失效分析、工艺排查结合电路设计分析等手段,研究了一种与栅氧化层无关的天线效应.结果发现这种新的天线效应发生在高密度等离子体淀积介质层的工艺过程中,相邻金属互连长导线因不同的接地方式而具有不同的电势差,造成金属互连导线间的击穿和漏电.同时给出了该种天线效应的解决方案,该结果为半导体工艺设计规则制定提供了新的参考.     

电磁异向介质在阵列天线中的应用研究

为了抑制阵列天线单元的表面波,并减小阵元间的耦合效应,研究了电磁异向介质材料在抑制阵列天线互耦效应中的应用. 基于开口谐振环(Split-Ring Resonator,SRR)负媒质材料特性,将SRR结构单元加载于阵列天线之中,提出了具有互耦抑制效应的天线设计方法. 仿真结果表明：加载SRR结构单元后,天线谐振工作频点处的耦合系数降低了8.8 dB,即由原来的-16.3 dB降低到了-25.1 dB,而对天线阵列的增益和方向图没有太大的影响,可以满足工程的基本要求. 为设计低耦合的微带阵列天线提供了理论支持.     

一种小规模超宽带相控阵天线设计

目前基于阵元间强耦合效应已设计出超宽带相控阵天线,但是其规模较大。针对规模小或者在扫描方向上规模小,如何增强阵元间耦合而实现超宽带相控阵天线的问题,采用平衡对踵Vivaldi天线(BAVA)作为天线单元,优化天线单元辐射金属的形状,并采用镜像法布阵天线单元设计出一个小规模4×16的斜极化超宽带相控阵天线。仿真和试验结果表明,采用的方法可以增强小规模超宽带相控阵天线的阵元间耦合效应,实现频率0.8f0~2.0f0驻波比小于2,法向增益达17.34~23.0 dBi,在±45°范围内实现无栅瓣扫描。该小规模超宽带相控阵天线已在实际工程中应用。     

机载无源相控阵雷达天线的维修性设计

文中提出了机载无源相控阵天线维修性存在的难度,介绍了天线维修性设计要求和几种典型的维修性设计方式,指出了各种维修方式对环境条件的要求及其优、缺点探讨了天线维修性设计的改进途径。对提高系统的"三性"设计也作了初步探讨。     

基于Verilog HDL双向端口的设计与实现

在数字系统的FPGA设计中经常用到双向端口,即同时具有输入/输出功能的端口,而Verilog HDL描述的双向端口在某些情况下不能被直接赋值使用。介绍了基于Verilog HDL双向端口的三种实现方法:使用“assign”语句、元件例化(module instantiate)、图形与文本混合设计,说明了设计过程,并给出了相关程序及仿真波形。仿真结果与测试结果一致,说明该实现双向端口的方法可行。     

基于继电器自动化生产线总线规划的装配机构和测试控制系统设计

继电器是一种常用具有开关特性的电力电子控制器件。提高企业继电器生产制造水平的过程中须采用先进的自动化装配工艺和控制技术。文章针对电器自动化生产线总线的规划方案,设计了装配机构和测试电器控制系统。首先本文阐述了产品制造过程中装配工艺的重要性,也分析了自动化装配工艺在国内外的现状。其次描述了继电器的各个零件及在结构上的作用,根据继电器的装配工艺,确立了装配机构的设计原则与思想,并提出机械设计方案。本文对继电器的装配机构采用了"标准"与"非标准"机构设计方法,综合可靠设计经验,进行机构设计,评估机构设计方法。     

如何建立中小企业的企业内部网

用“项目目标”和“系统设计”两部分内容描述了中小企业内部网建设的原则、方法和目标。详细地论述了Intranet网络的功能和软、硬件的配置。     

Adaptive Synchronization of R?ssler System Based on Dynamic Surface Control

A synchronization scheme for R?ssler system based on Dynamic Surface Control (DSC) is proposed in this paper. The DSC method is a recursive design procedure like conventional backstepping methods. Different from the backstepping design, a first-order filter is introduced in every DSC design step. For this introduced filter, the derivative of the selected virtual control is avoided and then the drawback of "explosion of complexity" existing in backstepping design is overcome. Moreover, adaptive method is used for controller design when the system parameters are unknown. Finally, a numerical example is given to illustrate the effectiveness and performance of the proposed method.     

智能信息处理概论课程体系的探索

介绍了在本科生中开设智能信息处理概论课程的思路,包括课程体系的安排、课程设置的目标,内容和授课的方式。     

屋顶设置钢塔的高层结构体系抗震概念设计和简化计算方法

屋顶设置钢塔的高层结构,存在显著的"鞭梢效应".但是此类工程的设计目前国内尚无专门的规范、规程.本文介绍了屋顶设置钢塔的高层结构抗震概念设计和两类简化抗震设计方法,研究表明,该方法能迅速估算出塔楼的地震作用,其计算结果与有限元整体分析结果误差不大.     

基于“两性一度”标准的VB课程建设研究与实践

围绕"金课"建设总要求,结合线上线下混合式教学的实践,文章阐述了基于VB.NET程序设计技术课程建设的教学设计、教学实施和教学评价,深入思考,着力提升课程"两性一度"的方法与途径。     

基于FPGA的数字电路实验教学改革

在专业学时压缩的背景下,对“数字电路技术”和“EDA技术”进行了课程融合研究,采用手工布线+FPGA逻辑设计的教学手段和3+3+1的实验内容模式,精简了传统实验教学内容,增强了以FPGA为设计平台和以硬件描述语言为主要设计手段的实验教学方式,即分别从实验平台、实验内容和教学方法上进行了精心设计。通过层层递进、环环相扣的实验项目培养学生从数电基础到复杂数字电路系统的全面认知能力。     

电子类毕业设计实现方法探讨

针对电子类毕业设计的特点,本文分析了毕业设计中出现的一些常见问题并提出具体的解决方法.以"电子日历时钟系统"题目为例,阐述了毕业设计中课题选择、电路设计、系统仿真、实物制作、论文撰写及毕业设计考核等方面的内容.笔者结合多年的教学经验和具体设计流程,文章就毕业设计指导方法、质量监控手段、设计调试工具应用等方面的内容展开了研究和讨论.