平面切换对信号传输特性影响的一种分析方法

采用"场"、"路"结合的方法研究了多层印制电路板参考平面的切换对信号完整性的影响.分析了过孔转换结构中返回电流的路径,通过"场"的方法获得两参考平面间的瞬态阻抗.将过孔转换结构等效为二端口网络,推导了基于等效电路拓扑结构的S参数与节点电压的关系,获得S参数的计算公式.计算了5 GHz内不同的过孔半径和参考面间距的回波损耗与插入损耗.结果表明:返回电流所受到的阻抗随参考平面间距的减小.而减小信号过孔的半径越小,回波损耗就越小,插入损耗越大,过孔转换结构对信号完整性的影响也越小.计算结果与全波有限元电磁仿真的结果基本吻合.     

幅度固定唯相位实现波束控制的功分器设计

针对传统阵列天线设计流程中功分器繁琐的设计过程, 基于满足-3 dB范围为0°~12°, -10 dB波束宽度为65°, 波束覆盖为65°, 中心频率为9.05 GHz的余割平方扩展波束赋形要求, 设计了一种幅度固定唯相位实现波束控制的新型串馈结构Gysel功分器.该功分器幅度为固定值, 此幅度分布满足余割平方赋形阵列天线幅度的分布特征, 在遗传算法计算出理想赋形激励后只需调整该功分器的输出相位值就能实现高拟合度的余割平方扩展波束赋形, 大为减少了传统设计中功分器所需的设计时间.     

嵌入超材料埋藏介质贴片引向天线设计

设计了一种埋藏介质贴片引向天线,工作在2.4 GHz的无线工业、科学、医学频段,该天线采用金属片与介质板层叠安放,辐射方向垂直于天线表面,属于端射天线.嵌入了超材料结构,剖面结构尺寸缩小为原天线的69%.同时,天线匹配性能有所提升,辐射特性优于原天线.采用有限元全波仿真技术对天线的设计进行了分析和优化,改进后的天线在2.4 GHz频点回波损耗下降了3 dB,E面和H面辐射场强提升了1 dBi,实现了天线的小型化和灵活性.最后通过时域有限积分法对辐射性能进行了验证.     

TEM小室高次模及谐振抑制的有限元分析

采用全波有限元法分析了TEM小室开纵向缝隙对高次模和谐振的抑制效果。计算、分析了用于IC(集成电路)辐射发射测试的TEM小室主传输段两维模型在3 GHz频率内的高次模模式,并与TEM小室内、外导体分别切割纵向缝隙以及内、外导体同时切割纵向缝隙时的高次模模式进行了对比。建立了标准TEM小室和外导体开纵向缝隙的TEM小室的三维模型,分析了三维谐振模式及电压驻波比。研究结果表明:TEM小室内外导体开纵向缝隙可有效抑制高次模的产生;尽管改进后的TEM小室谐振模式仍较为复杂,但谐振现象有明显改善,电压驻波比性能较为满意,上限工作频率可达到2.5 GHz。     

多层印制电路板边缘辐射的一种精确计算方法

研究了精确评估多层印制电路板电源分布网络辐射发射的计算方法.采用高效的两维边界元法计算出信号返回电流经过电源/地平面的阻抗,将过孔转换结构的等效物理电路模型与外部电路连接成整体电路,采用电路仿真的方法获得精确的辐射发射激励电流.由边界元法计算出激励电流在电源/地平面边缘产生的场分布,进而由边缘场的等效磁流求出远区的辐射场.计算了不同频率时的辐射发射激励电流及最大辐射值.研究结果表明：在反谐振频率处辐射场达到极大值.计算结果与全波有限元电磁场仿真的结果基本吻合.     

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.     

TEM小室结构设计的关键技术

研究了TEM(横电磁波)小室整体结构的设计方法及关键技术.从电气性能、结构工艺、电磁屏蔽、防腐防锈、表面处理等方面对TEM小室的结构设计进行了详细阐述分析.对门缝屏蔽、过渡接口等关键部位进行了设计.