高速数字信号完整性设计

信号完整性是高速电子设计技术的一个术语,就是说不管面对什么物理现象,电子设计可以使数字信号按位数工作,而不会出现问题。高速数字信号的产生过程中存在着无法忽视的电磁场,使得连线产生天线效应,传输信号出现失真、干扰和变形,造成了电学信号的不整洁性。采用阻抗匹配设计、数字信号端接设计可以有效地保证高速数字信号传输的完整性。     

千兆POF收发器设计中的信号完整性分析

该文分析了650nm千兆塑料光纤收发器的电路设计原理,以及PCB设计中会出现的信号完整性问题.借助Cadence PCB SI仿真软件对650nm千兆POF收发器进行PCB设计中的信号完整性分析,对仿真结果进行分析,给出了阻抗失配及避免串扰的解决方案,对PCB的设计起到很好的指导作用.     

传输线多分支结构的阻抗匹配技术研究

阻抗匹配技术是高频电子电路设计的关键。因此,为了解决特殊结构传输线的阻抗匹配计算问题,该文在阐述传输线阻抗匹配的基本原理的基础上,给出了传输线多分支结构的基本特征。在深入分析了传输线多分支结构的信号传输特性的基础上,结合传输线零阶模型得到了多分支结构阻抗的匹配条件,并对比给出了仿真结果。该文还对传输线多分支结构模型中影响信号传输特性的主要因素进行了分析总结,进一步优化了传输线多分支结构阻抗匹配的解决方案。     

直升机旋翼转速信号系统阻抗匹配性技术研究

针对某直升机旋翼转速信号系统在额定转速下误报旋翼转速低故障问题,本文对旋翼转速信号系统的组成及其工作原理进行了研究,分析了高频旋翼转速信号下带来的系统阻抗匹配性问题,并通过改进旋翼转速信号处理器的输入阻抗,有效控制负载的阻抗特性,从而实现信号源、传输线、负载之间的阻抗匹配,使系统获得较好的信号完整性。地面试验及装机试飞验证结果表明,该改进方案提高了旋翼转速信号的电压幅值,有效地解决了旋翼转速信号系统的误报警问题。     

高速PCB信号完整性分析及应用

本文基于信号完整性基本理论,对串扰、反射和同步开关噪声等信号完整性问题进行分析,并讨论了各种相应问题的解决方法。在此基础上,基于嵌入式硬件设计,利用高速PCB的信号完整性设计流程进行系统分析与设计,对关键网络进行仿真分析,如布线拓扑结构,串扰分析等。由仿真和分析的结果制定相关布局、布线规则约束PCB设计,并在布线后对系统进行仿真验证,达到良好的设计效果,缩短了硬件设计的开发周期,也进一步证明了高速PCB设计的仿真分析和设计方法的重要性。     

微型谐振式天线的阻抗匹配设计与优化

ISM频段天线较大的体积及复杂的阻抗匹配机制使其嵌入与整合到微波系统时较为复杂,这限制了此类天线的发展.本文选用ISM频段的13.56 MHz频率,采用便携式天线的设计理念,设计了一种微型谐振式天线,并运用了串联匹配电路与并联匹配电路,对72.6 MHz, 405 kΩ的天线输入端口进行阻抗匹配操作,使其满足信号传输线阻抗为50Ω阻抗匹配的要求.利用HFSS和Smith Chart软件进行了仿真设计及优化,结果表明两种电路均能完成天线的输入端阻抗匹配,使其回波损耗均在-50 dB以下.通过实验样品的加工与扫频信号测试,发现两种方案均能实现天线匹配要求,并且发现其也适用于螺旋天线,此方案避免了天线匹配时的大量计算,方便了后续的程序设计等工作.     

基于信号完整性的高速PCB优化设计与研究

印制电路板（Printed Circuit Board,PCB）设计者因缺少PCB制造经验而难以系统、全面和创造性地考虑高速电路的信号完整性问题,本文运用信号完整性相关理论知识全面分析和解决高速PCB设计过程中遇到的问题.以高速PCB的设计和制造为例,利用信号完整性分析方法将地层铜桥、差分线和导通孔设计与高速电路的特征和实际制造工艺相结合,创造性地把外层差分微带线通过盲孔转移到内层带状线,找到优化设计的解决方案.实例显示,把信号完整性分析与高速PCB可制造性相结合,能够有效地解决高速PCB的信号失真问题,一定程度上优化了高速电路的设计及缩短了产品的开发周期.     

信号完整性中的串扰分析

当频率超过50 MHz时,印刷电路板板材的电参数,元器件在PCB板上的布局、高速信号的布线等因素都将影响系统性能,信号完整性（信号质量）已经成为高速数字PCB设计必须关心的问题之一.对信号完整性中的串扰进行了相关的理论分析,同时,采用Hyperlynx信号完整性工具进行了有效的仿真试验,验证了理论分析的正确性和相关性.     

高速电路中时序问题的分析与处理

高速电路中信号完整性现象正变得越来越普遍,而时序问题又是信号完整性现象中最为关键的一个问题,所以时序分析及仿真对保证高速PCB设计的质量十分必要.文章从理论上分析了一个高速信号系统中时钟线与数据线之间正确读写所需满足的时序关系.采用Specctraquest工具分析处理了一个实例中的时序问题,并从中得出了进行时序系统设计时所必需遵循的准则.实验结果验证了运用Specctraquest工具处理时序问题的高效性和实用性,具有非常大的推广价值.     

信号完整性设计中的端接匹配技术

如何在高速PCB设计过程中充分考虑信号完整性因素,并采取有效的控制措施是当今PCB设计业界的一个热门课题。文章介绍了高速电路设计中的信号完整性问题,着重分析了端接匹配技术的原理和应用,并对不同端接类型给出了仿真分析结果,对实际电路设计调试有较大的指导意义。     

超声振动钻孔半波长振动系统的设计

为了避免碳纤维复合材料传统钻孔出入口易劈裂、内部易分层、掉渣、刀具易磨损,同时满足像卫星主体等碳纤维复合材料大型构件多孔位、多角度钻孔的要求,研制了一种便携式超声旋转钻,基于一维振动理论,设计了体积小（长130mm)、重量轻（1.6kg)、转动惯量小的半波长振动系统,由于在加工中依据不同的要求经常更换不同直径、不同长度、不同材质的工具将引起振动系统的谐振频率飘移,针对设计的半波长振动系统,基于阻抗匹配原则,给出了振动系统与工具之间进行阻抗匹配的方法,建立了更换工具的简易计算式;保证了更换工具后,振动系统处于最佳的工作状态。     

基于稀疏采样与差分演化的柔性直流输电系统高频振荡抑制技术

为确保电网的安全、平稳运行,提出了基于稀疏采样与差分演化的柔性直流输电系统高频振荡抑制技术,以快速恢复系统平稳供电能力。构建了模块化电平换流器(MMC)高频阻抗模型,获得了链路时延对交流系统高频阻抗特性的影响,以及输电线路参数变化的联合效应。通过A/I转换器,基于差分演化的匹配跟踪算法,实现了高频阻抗信号的稀疏表示,降低了柔性直流输电系统高频阻抗信号的采样率,合理设定附加RLC二阶高通滤波器的截止频率、品质因数、补偿容量参数,可以抑制柔性直流输电系统的高频振荡。仿真实验结果表明:高频振荡抑制后电压信号可快速恢复正常,抑制效果突出。     

数字系统中的反射噪声研究

以ＴＴＬ电路为例，采用图解法详细地分析了数字系统内部由传输线引起的信号反射，并给出了一个实用的阻抗匹配电路。     

功率超声换能器夹持电容的在线检测的研究

为了解决大功率超声应用的换能器电端匹配问题,分析了超声波换能器在谐振频率三次谐波下的阻抗特性,给出了超声换能器三次谐波下的阻抗电路模型,并根据阻抗电路模型建立了对超声换能器的夹持电容实现在线检测简单、可靠性高的方法,实验证明该方法有效的,该方法可以在换能器工作 过程中随时检测夹持电容的变化,根据检测结果对匹配电感进行动态调整,实现真正意义上的换能器电端的动态,而大大改善匹配质量,提高系统的工作性能。     

多阶阻抗匹配与宽频带天线的设计分析

为了实现天线的宽频带,从阻抗匹配的基本理论出发,将天线等效为单端口的微波谐振电路,通过多阶阻抗匹配网络来实现天线阻抗带宽的展宽．在具体的天线设计中,可以在天线的馈电网络上或者辐射体上进行多阶阻抗匹配．给出的两个实例验证了多阶阻抗匹配的可行性和有效性．研究结果表明,通过在弯折单极子天线引入阻抗匹配环,实现了二阶的阻抗匹配,其相对带宽从9.70%增加到46.80%;通过在套筒单极子天线引入4根匹配金属柱,实现三阶的阻抗匹配,其相对阻抗带宽从55.14%展宽到82.11%．     

Comparative Study on Galvanic-Coupled Intrabody Channel Characteristic Measurement Methods

The galvanic-coupled intrabody communication (GCIBC) uses the human body as the channel for data transmission. The signal flow through different paths within different measurement schemes, resulting in distinct deviations in the experimental results. This method completely uses human body channel to transmit low-power signals, and has good anti-interference performance. However, for a long time, the channel research of GCIBC has not determined a set of recognized and accurate measurement methods and standards. However, few researcher analyze the differences and principles between different measurement methods. This paper aims at three commonly used measurement methods. Abstract the equivalent schematic diagrams of three measurement schemes: direct measurement, using high-precision differential probe and using balun. The signal return paths generated by three measurement methods are analyzed, the impedance matching and energy transmission efficiency are compared. According to the analysis, the empirical expressions in different cases are listed. The mechanism between the channel measurement results generated by the set experimental configuration and the comparison experiment is clarified. The comparison experiment with complete floating measurement is carried out as a reference to verify the proposed opinion. The measurement error caused by different experimental configurations is verified. This study can provide a reference opinions for the experimental error analysis of GCIBC research in the future, and provide suggestions for the selection of experimental configuration.     

电磁超声检测系统阻抗匹配电路优化设计

为了提高电磁超声检测系统的检测效率,首先使用ADS电路开发软件设计阻抗匹配电路,而后利用MULTISIM仿真分析软件对所设计的阻抗匹配电路进行仿真分析,最后采用相应的电磁超声检测设备进行物理实验。研究结果表明：相比较于未经阻抗匹配设计的电磁超声检测系统,经过阻抗匹配设计后的检测系统,检测效率更高,实用价值更好。     

基于65-nm CMOS工艺的W波段两路电流合成型功率放大器的设计

采用三级差分共源结构设计了一种基于65-nm CMOS工艺的W波段功率放大器,并利用两路电流型功率合成结构进行功率合成以提升输出功率.为了同时实现单差分转换、阻抗匹配、直流供电,匹配网络采用变压器结构.仿真结果显示,在1 V的电源电压下,该功率放大器的小信号增益为12.7～15.7 dB,3-dB带宽为84～104 GHz,饱和输出功率为14.6 dBm,峰值功率附加效率为9.7%.该功率放大器具有良好的大信号性能,且芯片的核心面积仅为0.115 mm~2.     

Self—Adaptive Matching Method of Signal and Energy Transmission

Aimed at the rapid message setting of the passive systems,the efficiency of energy transmission and the characteristics of signal transmission in the message setting are analyzed,which is based on the methods of the cir-cuit analysis and the electromagnetic induction technology.A self-adaptive impedance matching method of signal and energy transmission,which can set the message rapidly and effectively,is put forward.The electromagnetic induct setting system will reach the highest energy transmission efficiency when the equivalent resistance of the second loop is equal to the resistance of the first loop.The greater the ration of the equivalent resistances is,the higher efficient the signal transmission has.Moreover,the validity of the method is verified by circuit design and tests.