射频微机电并联电容式开关的参数性能分析

射频微电子机械系统RF MEMS开关的高隔离度与低插入损耗特性,同开关自身的结构参数密切相关。为了得到更好的开关性能,在设计过程中有必要对射频MEMS开关的相关参数进行优化。本文用ADS和HFSS仿真设计软件,对射频MEMS并联电容式开关的微波特性进行了分析和仿真,研究了MEMS开关的等效电路参数和结构参数的变化对RF MEMS开关微波特性的影响。仿真结果表明:等效电容参数和MEMS开关桥宽度是影响开关性能的关键参数,当开关的等效电容参数增加20 pF,或MEMS桥的宽度增加40μm时,RF MEMS开关的插入损耗则可能增加10 dB以上。     

新型RF MEMS开关的动态表征

一种基于UV LIGA加工技术的双稳态电磁型RF MEMS开关，由于其结构使用了永磁体单元而使得开关在维持“开”或“关”态时不需要功耗，从而实现低功耗的电磁驱动.利用非接触式Wyko NT1 100光学轮廓仪所附带的动态测量系统（DMEMS），对开关的动态响应进行了测量.测量结果表明开关实现了双稳态驱动，开关实现状态完全切换到位对应的响应时间不到20 μs.     

上海大学学报(自然科学版)2006年第12卷总目次

·通信与信息工程·PWFQ:一种基于优先级共享带宽的加权公平排队算法………………………………………许孙娟叶家骏邹君妮(1,1)动态混合型SMC Turbo MIMO解调算法…………………………………………………………………石海王心华(1,5)感性可调MEMS电容性膜开关的微波等效模型分析…………………………………………李越飞杨雪霞张文俊(2,111)基于视差和变化检测的立体视频对象分割………………………………………………高欣安平刘佳,等(2,116)高增益低噪声全光增益箝制EDFA………………………………………………………宋英雄李迎春陈健…     

开关电容滤波器设计与仿真方法的研究

为解决开关电容滤波器不能直接应用传统的电路分析程序和仿真方法的设计问题,提出了将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,再对时不变网络进行分析的方法.建立了开关电容模拟电阻的z域模型,应用电阻替代方法,设计了二阶开关电容滤波器电路.将二阶开关电容滤波器级联,给出了8阶切比雪夫低通开关电容滤波器的设计与仿真实例,并给出了实现低Q值开关电容滤波器模型的SPICE程序.仿真结果显示,开关电容滤波器与有源低通滤波器的输出特性曲线相一致,满足切比雪夫低通滤波器的设计要求.该滤波器设计方法原理简明,建立模型容易,给出的开关电容模拟电阻的SPICE模型也非常理想,适合于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真.     

基于寄生参数的功率MOSFET数学建模及损耗分析

为了精确地描述功率金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的开关特性,建立了一种基于MOSFET的寄生参数(Miller电容和寄生电感)的数学模型。该模型中采用拟合法分别构建Miller电容的数学表达式和转移特性的数学表达式,并详细推导了开关过程中电压和电流的数学表达式。针对关断后出现的电压、电流振荡建立的物理等效电路进行了分析。越精确的电压和电流数学表达式越能准确地反映功率MOSFET的开关损耗。仿真实验验证了本文数学分析模型和物理等效电路的正确性和有效性。     

基于分段模型的CRM boost电路软开关时间优化

为解决实际应用中临界导通模式(CRM)下boost转换器软开关时间求解不精确等问题,提出了一种针对非线性电容的分段等效电容模型,基于该模型计算得到最优软开关时间.首先介绍了适用于boost电路谷值开关/零电压开关实现的等效电路,得到软开关谐振过程中的特征微分方程;然后根据非线性微分方程的线性化提出分段等效电容模型,计算软开关过程相关电压电流的解析解;最后利用所求得的解析解迭代得到最优软开关时间.实验结果表明:该方法求得的软开关时间与实际电路的软开关时间的误差在5 ns以内,利用所提出的分段等效电容模型计算的谷值开关/零电压开关时间足够准确,为临界导通模式下boost电路实现软开关提供了指导性的方法.     

加载集总电容频率选择表面等效电路建模

为了提高集总电容加载方形缝隙环频率选择表面(FSS)的设计效率,提出了FSS的等效电路模型,通过FSS单元的几何尺寸和加载电容参数直接计算出频响特性,简化了加载FSS的设计过程。根据等效电路模型设计了谐振频率为2.45 GHz的FSS,理论和实测参数曲线吻合很好。结果表明:该等效电路模型适合于微波低频段集总电容加载方形缝隙环FSS的快速设计与分析。     

适于MEMS加速度计读出电路带宽可调的低通滤波器

提出了一种适于MEMS电容加速度计读出电路带宽可调的低通滤波器,带宽调节范围为100～8000 kHz。信号频率低于500 Hz时选用开关电容低通滤波器,高于500 Hz的信号则由连续时间低通滤波器来处理。该低通滤波器采用1.2 μm的2P2M的N-阱CMOS工艺实现。设计中分析并解决了因时钟信号引起的制约开关性能的因素：优化的开关时序消除了电荷注入引起的非线性;时钟馈通敏感节点增加虚拟开关抵消了耦合电荷;高PSRR共源共栅折叠式差分输入结构,有效地抑制了来自电源的干扰,改善了电路的性能。     

基于叉指结构的平面分形电容研究

以基于叉指结构的平面分形电容为研究对象,电容由激光刻蚀法制得,在测得其S参数后,利用ADS仿真工具进行了一阶等效电路参数提取及分析.结果表明,随着共面叉指电极间距的相对减小,电极间的耦合增大,相应的寄生电感也增大;而分形设计可以在保证电极间距不变的情况下,改善电容的工作稳定性.最后制得的分形平面电容的电容值在1~7 pF之间,电容稳定工作频率可达2.5 GHz以上,显示了较好的可调性和稳定性.     

适于MEMS加速度计读出电路带宽可调的低通滤波器

提出了一种适于MEMS电容加速度计读出电路带宽可调的低通滤波器,带宽调节范围为100Hz～8kHz。信号频率低于500Hz时选用开关电容低通滤波器,高于500Hz的信号则由连续时间低通滤波器来处理。该低通滤波器采用1.2μm的2P2M的N-阱CMOS工艺实现。设计中分析并解决了因时钟信号引起的制约开关性能的因素:优化的开关时序消除了电荷注入引起的非线性;时钟馈通敏感节点增加虚拟开关抵消了耦合电荷;高PSRR共源共栅折叠式差分输入结构,有效地抑制了来自电源的干扰,改善了电路的性能。     

半导体开关与RF MEMS开关性能分析与比较

为找出影响微波开关性能的参数及其开关的发展方向，从物理机理上分析和比较了．半导体开关和RFMEMS（射频微电机械）开关的性能。提出了微波串联开关的理想模型，定义了开关的品质因数，应用器件物理理论和电容公式推出了半导体开关和MEMS开关的品质因数表达式，分析出影响开关性能的参数，提出改善的方法。通过相关权威测试的品质因数得出：RFMEMS开关比半导体开关具有更优的性能，与理论分析相一致。通过开关的性能比较，明确RFMEMS开关可广泛地应用到射频微波电路中,有好发展前景。     

直流转换器的计算机模拟

文章基于现代网络理论,提出了直流转换器电路的准确分析和设计的计算机模拟方法,讨论了电路方程的建立、性能分析、灵敏度计算和参数的优化设计;针对电路拓扑结构随电子开关周期性动作的特点,采用双图法在复频域中建立电路方程,使电路方程系数矩阵的形式不变;给出了输出对参数灵敏度的计算以及优化设计的方法,并以典型的直流转换器电路为例进行了实际分析和设计。     

一种频带可调的RF MEMS开关微波滤波器设计

将RF MEMS技术应用于集总模型,设计了一个基于RF MEMS开关控制通频带的微波滤波器。该滤波器的通频带可在3.43 GHz—6.39 GHz和6.81 GHz—10.57 GHz之间切换,等效于一个滤波器实现了两个或者多个滤波器的功能,同时又可充当电路的开关。相对于传统带通滤波器,基于MEMS技术,该滤波器具备便携化、小型化和多功能化等特点,尤其是更易于系统集成。仿真结果还表明,在通频带内传输系数低于-0.5 dB,该滤波器可应用于超高频通讯系统。     

基于FPGA的微波炉控制器设计

本文通过VHDL的编程来实现微波炉控制系统各个模块的功能,顶层的设计使用图形输入来实现,体现了基于FPGA的微波炉控制系统模块化的设计理念和通过状态图来表现的描述方法,以及通过VHDL硬件描述语言的编程过程,并且使用Quartus II软件实现仿真。该微波炉控制系统较于基于单片机设计的市面上大多数微波炉控制系统来说,有着电路设计简单、灵活性强、功能扩展性强等优点。该系统主要由以下模块组成:状态控制电路、数据装载电路、计时电路、显示译码电路。经过对系统的分析,以及合理的进行模块连接,利用FPGA芯片进行波形仿真,验证了该系统的可行性,基本实现了该设计的预期要求。     

零电压开关PWM变换器补偿网络的研究

对全桥零电压开关PWM变换器(ZVS-PWM)进行小信号分析,通过ZVS-PWM小信号等效电路模型,建立最优控制模型.通过举例对全桥零电压PWM开关电源的补偿网络参数进行最优化计算.仿真结果验证了该方法的有效性.     

多层基片集成波导增益均衡器的设计与实现

针对传统微波增益均衡器所存在的缺陷,提出了一种基于基片集成波导(SIW)的新型毫米波微波增益均衡器。该均衡器采用多层SIW,可以很方便的设计耦合结构、缩小器件体积;同时引入薄膜电阻,首次实现了SIW均衡器Q值的可调性。文章首先对该均衡器的等效电路模型进行了分析,推导了各个结构要素的调节规律;其次借助HFSS仿真软件对上述推导进行了验证;最后针对某行波管加工实现了一支SIW均衡器,并将行波管的增益波动降低至1.25 d B。实验结果表明,该SIW均衡器易于加工实现,且具有较强的均衡能力。     

开关磁阻电机调速系统功率变换器的仿真与研究

给出开关磁阻电机双开关型、公共开关型和星点型三种功率变换器的拓扑结构,分析了功率变换器拓扑结构结构特点及其工作原理。采用Matlab-Simulink软件建立了功率变换器的仿真模型,在不同脉冲信号的触发下进行系统的仿真,给出了开关磁阻电动机起动时的电流和电压曲线,并对仿真结果进行分析和研究,进而阐明了开关磁阻电机功率变换器拓扑结构的发展方向和应用前景。     

基于Multisim10的电子电路设计与应用

基于对Mltisim10软件特点的分析,探讨了应用该软件的虚拟平台进行电子电路（运放构成的非正弦波电路和555定时器电路）的实验仿真和电路设计,结果表明,用该软件对电子电路进行实验仿真设计方便、可靠,基于计算机仿真技术的电子电路的实验分析与设计将取代传统的电路实验分析和设计,实现电子电路分析和设计自动化．     

电机宽频等效电路模型的快速建模方法

提出了电机宽频等效电路模型的建模方法。通过测量获得电机端部阻抗幅频特性,根据幅频特性的第一个谐振点信息,将幅频特性曲线划分为若干个区域,每个区域用一个谐振单元等效,构建出电机宽频等效电路拓扑;每个谐振单元的R、L、C参数通过该区域的谐振点和任一非谐振点的频率和对应的阻抗值计算获得。用该方法建立了直流电机和交流电机的宽频等效电路模型,并在Saber软件中进行了仿真。将直、交流电机宽频等效电路模型的阻抗幅频特性仿真结果分别与测试结果和参考文献的仿真结果进行了对比。在直流电机端部阻抗特性拟合频段0.1~50 MHz的范围内、交流电机端部阻抗特性拟合频段0.1~40 MHz的范围内,验证了电机宽频等效电路模型的正确性与可行性。