基于FPGA的差分信号阻抗匹配研究

为了节约PCB板空间,充分灵活利用FPGA内部资源,对FPGA内置差分信号匹配终端进行研究.根据差分信号阻抗匹配的基础理论,在自制的PCB电路板上利用差分信号线传递时钟和图像数据.在FPGA内设置不同类型的片内匹配终端,通过示波器观察时钟、图像数据,利用Visual DSP++软件自带的Image Viewer功能观察图像.结果表明,使用片内匹配终端不会恶化差分信号,并能大大节省PCB板空间,且终端匹配更灵活.     

基于FPGA的差分信号阻抗匹配研究

为了节约PCB板空间,充分灵活利用FPGA内部资源,对FPGA内置差分信号匹配终端进行研究。根据差分信号阻抗匹配的基础理论,在自制的PCB电路板上利用差分信号线传递时钟和图像数据。在FPGA内设置不同类型的片内匹配终端,通过示波器观察时钟、图像数据,利用Visual DSP＋＋软件自带的Image Viewer功能观察图像。结果表明,使用片内匹配终端不会恶化差分信号,并能大大节省PCB板空间,且终端匹配更灵活。     

电流返回路径分解的信号完整性分析方法

提出了一种适用于高速互连电路的信号完整性快速仿真方法。根据电流返回路径 不同,该方法将有过孔的三维互连结构分解为电源平面对阻抗模型和微带线模型,先单独分 析两种模型特性,再级联以求解整个互连结构特性。与全波仿真方法相比,本方法在保证准 确度的前提下可将仿真时间从95 min降低至1 min以内。分析了电路板参数、去耦电容和短 路孔对信号完整性的影响,结果表明插入损耗由电源平面结构在过孔位置处的自阻抗决定。 在工程设计中,可采用减小电源平面对结构厚度、添加去耦电容和选择适当的过孔位置等方 法提高信号完整性     

光模块中刚柔线路板电连接宽带阻抗匹配研究

文章分别对光收发组件中50 Ω柔性线路板和50 Ω刚性线路板,以及25Ω柔性线路板和50Ω刚性线路板间的电互连阻抗匹配进行了设计、仿真与实验验证.对于50 Ω_50 Ω刚柔板的高频连接,通过对其返回路径的通孔位置优化设计,使反射损耗Su在高频段降低约11％,插入损耗S21减小190％;对于25 Ω_50 Ω刚柔板的高频连接,提出新的优化方式:在硬板信号线的金手指上做通孔设计,并提取该结构的寄生参数,构建电路模型.该结构大幅提高了连接处容性阻抗,降低了阻抗失配,使得S11在高频段降低约38.2％,S21减小约34％.提出的柔性线路板与刚性线路板的电互连方式,能实现传输线间的阻抗匹配,减小信号反射和插入损耗,提高光模块传输质量,对于光器件的接入具有较大应用价值.     

一种高频阻抗匹配自校准电路

在高频信号传输过程中,为避免阻抗不匹配所带来的信号完整性问题,设计了一种适用于高频信号传输的阻抗匹配自校准电路。利用二分查找法快速检测需要并联的不同权重的电阻,根据比较器的比较结果决定是否并入,以达到预期修调阻值的目的。增加了电感器件,以减小外界高频信号的干扰,同时屏蔽输入级的寄生电容。校准完成后,对校准电路进行断电,以节省整体电路功耗。相比于传统简单的并串联电阻修调架构,该结构适用于高频信号的传输,校准精度高,信号传输性能好。采用TSMC 0.18 μm标准CMOS工艺进行设计,电源电压为1.8 V。仿真结果表明,可实现的最大修调电阻值为98.43 Ω,相比预期的100 Ω阻值,偏差仅为1.57%。对增加电感前后的电路整体性能进行对比,增加电感后,有效减小了信号反射能量,保障了信号的完整性传输。     

调频发射机功放输出回路阻抗匹配分析

广播电视工作者,在工作中勤于实践,在实践中勤于思考,广播电视业务理论知识和技能同时抓两不误,不断积累知识技能,更好的服务工作、贡献岗位。才能与时俱进地进行广播电视发射机技术理论的学习。在全固态调频发射机高频电路中,调频发射机调谐电路都是LC调谐高频放大宽带电路(87MHz至108MHz),电路中的调谐电容C是分立元件,调谐电感是微带线。LC调谐电路主要完成放大管内阻(很小)与输出阻抗50Ω之间的阻抗匹配。阻抗匹配分析方法唯一用阻抗圆图理论知识来分析完成。     

从返回路径赚取更多利润

光纤同轴电缆混合网(HFC)的返回路径是增设电话和高速数据传输等高赢利性新业务的重要途径。同时,这些新业务的用户希望这些业务的性能高、可用性强。按照惯例,返回路径在光节点通过一个低价的常温法布里-珀罗(FP)或分配反馈(DFB)激光器直接将信号传送给前端的接收机,或者通过集线器处的光接收/发送一体机将信号转发到前端。本文论述的是最后一种光纤传输方式。为了减少集线器至前端返回路径的光纤,我们开发了几种新技术。减少光纤数     

多层PCB 电源地平面返回路径阻抗的边界元分析

研究了多层印制电路板(PCB)中含有一个信号过孔的电源/地平面返回路径阻抗的频域特性,并分析采用添加短路过孔的方法减小多层PCB的输入阻抗.电源/地平面形成了径向传输线结构,反焊盘处的输入阻抗即为信号电流在电源/地平面间的返回路径阻抗.在电源/地平面外部边界施加PMC(完全导磁体)边界条件,在反焊盘处施加电流激励源,短路过孔轴向电场为零,采用高效的二维边界元法求解.计算了10GHz内电源/地平面返回路径的输入阻抗.结果表明:在两特性相同的平面之间添加短路孔可以降低输入阻抗,同时,电源、地平面的输入阻抗随频率变化交替呈现容性或感性,在反谐振频率处输入阻抗值可达几百欧姆,此外,在频率较低时输入阻抗可用静态电容或静态电感表示.采用基于全波分析的有限元软件验证了计算结果和计算方法的正确性.     

利用软件仿真的方法研究信号完整性问题

本文通过软件仿真的方法研究了信号完整性问题中的信号反射和阻抗匹配.给出了一种利用仿真估计电路临界频率和电缆(传输线)特性阻抗的方法.     

槽缝型缺陷参考平面对高速信号的影响研究

为研究槽缝型缺陷参考平面对高速信号的影响,主要基于场路混合仿真,使用三维全波方法提取槽缝缺陷参考平面参数,并结合电路仿真,分别对单端微带线与耦合微带线跨越不连续参考平面的影响进行分析,讨论了这些影响是如何作用于高速数字系统的时序与噪声,并引入眼图予以说明。仿真结果表明开槽长度与宽度都会增大信号回路电感,信号上升沿时间会随着返回路径的增加而退化,从而引起高速数字系统时序抖动,耦合微带线间的串扰随返回路径增加而急剧增加,在抖动与噪声的共同作用下,会对系统数据接收到的信号产生破坏性作用,在高速PCB设计中应遵从使返回路径最小的原则,避免共同的信号返回路径是关键。由此总结出降低不完整参考平面高速互连线间耦合及串扰的设计规则。     

传输线的阻抗控制

阐述了传输线特征阻抗的物理含义,介绍了2种传输线阻抗计算的经验公式,在此基础上讨论了影响传输线阻抗控制的主要因素。重点分析了当光发射模块的驱动器芯片和激光器之间的传输线阻抗不匹配时对信号眼图的影响及其改进情况,并进一步从PCB板上电路的工艺设计来解决传输线的阻抗控制问题。     

低压电力线信道阻抗测量与匹配

为了测量电力线的阻抗,设计一个电力线载波通信信号发射系统,分析了电力线信道的阻抗特性,根据LC谐振原理,设计低压电力线阻抗测量方案并制作了实际电路在学校各个地方进行实际测量。根据实际测量结果,得出电力线电抗呈感性,包含电阻和感抗两部分,并且阻抗变化的主要因素是感抗的变化。对于实验室、宿舍、办公室这类用电器较多的环境,电力线的电感值较小;而对于教室、走廊、活动室这类用电器较少的环境,电力线的电感值较大。这一结论对电压电力线的阻抗匹配是非常有用的,最后提出一种简单实用的匹配电路设计。     

一种降低高速三维互连芯片层间信号反射的方法

In high speed three-dimensional integrated circuits （3D ICs）, through silicon via （TSV） insertion causes impedance discontinuities along the interconnect-TSV channel that results in signal reflection. As demonstrated for a two-plane interconnect structure connected by a TSV, we incorporate an appropriate capacitance at the junction to mitigate the signal reflection with gigascale frequencies. Based on 65 nm technology and S-parameter analysis, the decrease of signal reflection can be 189% at the tuned frequency of 5 GHz. Extending this method to the five-plane interconnect structure further, the reduction of signal reflection can achieve 400%. So we could broaden this method to any multilevel 3D interconnect structures. This method can also be applied to a circuit with tunable operating frequencies by digitally connecting the corresponding matching capacitance into the circuit through switches. There are remarkable improvements of the quality of the transmitting signals.     

自然地物对星载激光测高仪回波特性的影响

为了研究沙漠、草地等具有连续分布特点的自然地物对星载激光测高仪回波特性的影响,以菲涅耳衍射理论为基础,建立连续地面物理模型,采用网格划分的方法,对地面平均高度以及地面高度均方差对回波形状、功率和脉冲宽度等特性的影响进行了数值模拟研究。结果表明,若地面高度均方差一定,地面平均高度的变化不会引起脉冲回波信号的变化,而地面高度均方差的变化会直接导致回波信号的变化。     

计及特性阻抗不连续性的多频带多节变换器优化设计

 本文设计了计及特性阻抗不连续性的两频两节及三频三节变换器.基于理想传输线模型和微带传输线理论,建立了计及微带线"台阶"效应的设计方程,采用遗传算法实现优化设计,取得了在纯电阻源阻抗和负载阻抗以及随频率变化的源阻抗和负载阻抗两种情况下的两频两节及三频三节阻抗变换器设计参数.用ADS(Advanced Design System)商用软件对基于上述设计参数的微带电路进行电磁仿真的数值结果显示了该设计的有效性.     

微带线技术在射频激光器中的应用

本文介绍了传输线理论和微带线的设计方法和微带线在射频激光器中的具体应用--阻抗匹配网络、微带电容,并给出了有关的实验结果.     

不同电压路径对微带线分布电路参数的影响

由场积分获取直角弯曲微带线上的电流和不同路径上的电压,并将其代入广义传输线方程得到相应的分布电路参数。分析了电压路径选取对分布电路参数的影响,并从电磁理论的角度分析产生该影响的原因。对微带线拐角处不同路径的电压进行插值,得到用广义传输线方程求解直角弯曲微带线结构的最佳电压提取路径。     

自由电子激光器虚火花电子束源的阻抗匹配研究

分析了自由电子激光器的小型虚火花电子束源在去掉脉冲传输线的情况下的阻抗匹配问题 ,并对此进行放电实验。得到了虚火花放电过程中的放电室阻抗曲线 ;并利用小型放电装置在 2 5 5kV的放电电压下得到了束流强度为 4 3kA的电子束输出。     

基于独立分量技术的信号分选方法研究

雷达信号分选与识别是雷达对抗侦察信号处理的重要内容之一,也是进行雷达特征提取、识别以及威胁评估的前提和基础.充分利用雷达的各种信息参数,是进行雷达信号分选识别时的关键.通过对独立分量这种算法的分析,提出了在分选系统中使用独立分量分析方法分选雷达信号.这种方法对信号的分选的精度有一定的提高.