一种抑制同步开关噪声的微波光子晶体结构

为了确保抑制高速电路中同步开关噪声(SSN)的微波光子晶体(EBG)结构在兼顾带隙特性的同时,还具有良好的信号完整性,采用枝条绕转单元贴片的方法设计出一种新型EBG结构。利用HFSS软件对新型EBG结构抑制SSN的特性进行建模仿真,并制备刻蚀有新型EBG结构的4层印制电路板,用安捷伦矢量网络分析仪对其禁带特性进行测试,实验结果与仿真结果吻合良好。通过眼图对新型EBG结构进行的仿真分析显示,新结构的信号完整性良好。     

周期结构振动带隙特性优化研究进展

周期结构(声子晶体或超材料结构)拥有良好的振动带隙特性,从而达到减振降噪的目的。在应用过程中,针对不同减振频率需求,需要对其振动带隙特性进行优化以达到应用需求。本文论述了周期结构振动带隙特性优化的研究进展,介绍了通过对单胞构型、结构尺寸及材料参数等进行优化,以改进此类结构的振动带隙特性,达到不同减振需求的设计及研究方法,展望了振动带隙特性优化的研究前景及思路。周期结构振动带隙特性优化能够有效提升结构的减振特性,有较好的应用前景。     

微波电路中的光子带隙结构

介绍了微波电路中的光子带隙结构。光子带隙结构是具有带阻特性的周期结构,最初应用于光学领域,近几年被引入微波波段。光子带隙结构可以采用金属或介质材料周期排列而成,由于一维和二维平面带隙结构易于实现,所以在微波电路中得到了广泛的应用。     

一维杆状Thue-Morse(TM)准周期结构声子晶体带隙特性的研究

提出了一维杆状TM准周期结构声子晶体模型,采用有限元法计算了其带隙特性并与周期结构进行了比较。研究表明,TM序列准周期结构声子晶体可以有效地拓宽带隙宽度且能降低起始频率,而且在带隙范围内产生了具有高品质因子的局域共振模;此外还发现,不同代次的TM序列、不同排序的材料组合都不影响其带隙范围,但改变材料参数(密度和弹性模量)却能改变其带隙范围。此研究可供其在减振降噪、滤波、波导等方面的设计和实际应用参考。     

高增益电磁带隙结构微带天线设计

电磁带隙结构禁带区的电磁特性使其在微波工程得到广泛应用,在微带天线设计中常常用来提高天线的增益.对加载电磁带隙结构的微带天线进行了仿真,首先讨论电磁带隙结构与微带天线之间的间距对其辐射特性的影响:一是影响其辐射频率,二是影响其天线增益;其次,讨论不同布局的电磁带隙结构对天线增益的影响:不仅围合式结构可以增加天线的增益,...     

应用网络理论分析一维微带光子带隙滤波器

为了有效分析一类一维微光子带隙(PBG)滤波器的电磁特性,应用微波网络理论对PBG单元阻抗变化范围、周期个数对PBG滤波器的传输特性的影响进行了分析．分析表明,只要PBG结构单元中特性阻抗按一定规律变化,其整体结构均会呈现带隙特性．     

含共振单元的单相3维声子晶体设计及其带隙特性研究

局域共振型声子晶体具有低频段的弹性波带隙特性,在振动与噪声控制工程领域有着重要的应用前景。三维局域共振型声子晶体的结构形式目前主要是基于多组元材料体系,在面向工程实际的制造和应用方面存在局限。对此,本文提出一种可实现低频局域共振带隙的单相三维声子晶体结构,利用有限元方法计算了声子晶体的能带结构、振动模态和传输特性。结果表明：该结构在具有高频带隙的同时,可在归一化频率低于0.1的范围内打开相对带隙宽度超过20%的低频弹性波带隙。结构中球形质量单元和连接体的局域共振是该低频带隙产生的主要原因。结构材料属性的变化影响带隙频率值的实际大小,而结构几何参数决定带隙在整个能带结构中出现的相对位置。通过改变结构材料参数和几何参数,可以实现对低频带隙边界和带隙宽度的调控。带隙的进一步拓宽可以通过构造几何参数渐变的组合结构来实现。本文所提出的单相三维声子晶体结构可用于低频减振降噪材料和器件的设计开发。     

十字分形地震超材料隔震性能

为了解决基于表面波理论的地震超材料带隙窄的问题，设计了一种基于十字分形柱的低频宽带隙地震超材料，并通过数值模拟计算其频散曲线，发现三阶十字分形地震超材料的相对带宽高达60%.对不同阶数十字分形地震超材料的频散曲线进行比较研究，以阐明分形地震超材料带隙扩展的机理.通过材料参数分析，研究不同材料参数对带隙宽度及位置的影响.为验证所设计的地震超材料对实际地震波的屏蔽效果，进行频域和时域分析.通过对El Centro地震波和Taft地震波的瞬态动力学分析发现，三阶十字分形地震超材料可以将2种地震表面波位于带隙频率范围内的加速度幅值降低50%以上，具有良好的隔震性能.     

利用磁流变弹性体对超材料梁进行带隙调控

为了研究在不改变结构的情况下实现对超材料带隙的调节,本文基于磁流变弹性体设计了一种新型超材料梁结构。采用有限元方法,建立了含磁流变弹性体的超材料梁模型,给出了超材料梁结构在外磁场作用下得的带隙位置和传输曲线。结果表明：通过利用外磁场对磁流变弹性体的材料参数进行非接触式控制,可以实现对带隙特性的大幅度调节。研究还发现通过改变结构的几何参数也可以对含磁流变弹性体的超材料梁的带隙进行调节。     

基于EBG结构的2.45GHz可穿戴天线设计

针对现有可穿戴天线SAR值(比吸收率)较高问题,采用传统天线与EBG结构(电磁带隙结构)相结合的方法,使用常见的牛仔布料和毛毡布料分别作为天线介质基板材料和EBG结构基板材料,同时对天线结构和EBG结构的参数逐一进行优化.设计的天线工作频带为2.34～2.76 GHz,完全覆盖了ISM频段2.4200～2.4835 GHz(免费频段),同时中心频率2.6 GHz处的S11(回波损耗)值为-33.5 dB,其中-10 dB左右的带宽为0.42 GHz,最后通过HFSS软件建立人体组织模型进行仿真.结果表明,设计的天线结构合理稳定,具有良好的回波损耗性能和较宽的带宽,SAR值由原来的9.6 W/g降至0.48 W/g,大幅降低了天线对人体的辐射.研究结果可用于无线体域网的研究及实际应用.     

一种具有新颖电磁带隙结构的印刷电路板电源平面

针对印刷电路板电源平面或地平面同步开关噪声的抑制问题,提出了一种新颖的二维电磁带隙结构.这一新颖设计基于用折线增加贴片的有效电感,单位晶格由折线、缝隙和正方形金属贴片桥接构建.结果表明,与相同参数的L形桥接电磁带隙结构比较,抑制深度为-30 dB时,新型二维电磁带隙结构的阻带宽度覆盖0.40 GHz到5.1 GHz的频率范围,相对带宽提高了约16.2%,阻带下限截止频率下降了200MHz,且具有全向抑制同步开关噪声以及采用标准印刷电路板工艺制作的优势.     

一维掺杂光子晶体的带隙结构及特征的研究

基于传输矩阵法,数值模研究了光子晶体带隙特征与光子晶体结构参量的关系。研究表明：一维光子晶体的带隙是由光子晶体结构决定的,单个基本周期结构的光子晶体不具有带隙结构,随着周期数的增加,光子带隙结构逐渐形成,禁带中心无导带;当掺杂时,禁带中心位置出现一个极窄的导带,并且导带深度随着杂质层折射率的增大而逐渐变浅,一维光子晶体的这种特性可应用于滤波器件和光学谐振腔的设计。     

DC-DC转换器中低压迟滞比较器的电路设计

传统带隙电压基准和迟滞比较器需要至少2V以上的输入电压,而且占芯片面积较大。针对低压微功耗的要求,设计一种具有带隙结构的迟滞比较器电路,工作电压可低至1.2V。整个芯片的静态电流只有40uA。电路基于Bipolar工艺设计,利用Hspice软件仿真,结果表明:根据产品的电池电压不同,设计效率高达85%,迟滞比较器的迟滞电压为8mV,翻转门限电压随输入电压和温度的变化均很小。     

A band-gap voltage reference for interface circuit of microsensor

A high performance CMOS band-gap voltage reference circuit that can be used in interface integrated circuit of microsensor and compatible with 0. 6 μm ( double poly) mix process is proposed in this paper. The circuit can be employed in the range of 1. 8 - 8 V and carry out the first-order PTAT ( proportional to absolute temperature) temperature compensation. Through using a two-stage op-amp with a NMOS input pair as a negative feedback op-amp,the PSRR ( power supply rejection ratio) of the entire circuit is increased,and the temperature coefficient of reference voltage is decreased. Results from HSPICE simulation show that the PSRR is - 72. 76 dB in the condition of low-frequency,the temperature coefficient is 2. 4 × 10 -6 in the temperature range from - 10 ℃ to 90 ℃ and the power dissipation is only 14 μW when the supply voltage is 1. 8 V.     

A novel two-layer compact electromagnetic bandgap (EBG) structure and its applications in microwave circuits

Recently, photonic bandgap (PBG) structures have become one of the most interesting areas of research. These structures consist of one-, two- or three-dimensional finite periodically perforated dielectric/metallic material or ground planes that forbid the propagation of all electromagnetic waves within a particular frequency band (called the bandgap). This property permits additional control over the behaviour of electromagnetic waves. The research work was originally done in optical region, …     

汽车荷载作用下曲线简支梁桥的动力响应

在建立6参数1/4汽车模型和每节点7个自由度的桥梁有限元模型的基础上,研究了汽车荷载作用下曲线简支梁桥的动力响应.通过数值模拟,分析了简支弯箱梁桥的动力特性,同时研究了不同的曲率半径、偏心距、弯扭刚度比、行驶速度等因素对动力放大系数的影响.结果表明：并非所有的前5阶桥梁自振频率随曲率半径的增加而增加;当参数改变时挠度和扭转角的动力放大系数的变化规律并不相同,相同条件下扭转角动力放大系数的变化较挠度动力放大系数的变化明显.     

Improved quasi-static effective medium model of the electromagnetic band gap (EBG) high-impedance surface

For the complex electromagnetic property of the electromagnetic band gap (EBG) high-impedance surface, an improved quasi-static effective medium model is proposed, which makes a quantitative relationship among the geometry, medium properties and the electromagnetic properties of the EBG high-impedance surface. The macroscopic interaction of the wave with the EBG high-impedance surface is equivalent to that of the wave with an effective medium when the wavelength is large compared with the dimension of each cell of the high-impedance surface. With the effective medium model proposed by quasi-static electromagnetic theory, designs of the high-impedance surface and its application system such as antenna system can be implemented separately. Some numerical simulations and experiments of practical high-impedance surfaces are given to illustrate the applications and validity of the proposed model.     

抑制同步开关噪声的新型超宽带电磁带隙结构

提出一种新型超宽带电磁带隙结构,以抑制印刷电路板(PCB)上的同步开关噪声.基于电磁带隙结构的理论分析和设计,对新型电磁带隙结构的阻带特性及信号完整性进行了仿真分析.仿真结果表明,与相同参数的Z型桥电磁带隙结构比较,新型电磁带隙结构的阻带带宽提高,下截止频率降低;同时使用差分线对传输信号时,新型电磁带隙结构电源平面保持了较好的信号完整性.     

超宽带抑制同步开关噪声的新型电磁带隙结构

为抑制现代高速电路中的同步开关噪声,给出了一种新型电磁带隙结构,可超宽带抑制同步开关噪声。利用软件对新型电磁带隙结构的阻带特性及信号完整性进行仿真分析。结果表明,与相同参数的Z型桥电磁带隙结构相比,当抑制深度为-30dB时,新型电磁带隙结构的同步开关噪声抑制带宽为130MHz～10．45GHz,相对带宽增加了58．8％,阻带下限截止频率降低了130MHz;同时使用差分线对传输信号时,新型电磁带隙结构电源平面较好地保持了信号的完整性。