绝缘体上硅射频LDMOS的大信号模型研究

射频功率器件对整个射频放大电路的性能起到决定性的影响。而这类器件依然没有精确、统一的电路模型。因此,基于分支电路模型建立了一种新型SOI LDMOS的大信号电路模型。该模型是一个非线性电路模型,包括了对直流特性的模拟、S参数的模拟,以及其他有关参数的提取。仿真结果表明该模型能比较精确的模拟RF SOI LDMOS器件的直流特性以及频率特性,所以可以利用这个电路模型辅助射频功率放大器设计,为前端设计的电路仿真提供模型的支持。     

一种螺旋层叠型薄膜变压器的设计与仿真

薄膜变压器射频集成电路的一种关键器件.该文设计了一种层叠型螺旋薄膜变压器,并分别用MATLAB和Agilent ADS对薄膜变压器进行了S参数仿真.仿真结果表明,匝数N=15时,在160-240MHz频率范围之间,取得最高传输效率为98%.通过软件仿真研究了不同匝数比对薄膜变压器性能的影响,分析了产生这种影响的因素.     

CMOS多通道芯片

针对互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺在毫米波集成电路设计中存在的诸多挑战,分别从毫米波器件建模和天线设计,毫米波电路模块设计和多通道收发系统设计方面进行介绍,以克服相应挑战。该文研究和建立了毫米波频段片上互连线,耦合电感和六端口M:N变压器的等效模型和太赫兹有源器件模型,并对毫米波片上天线进行设计;介绍了基于噪声抵消的低噪声放大器电路和基于全对称平衡分布式有源变压器的功率放大器电路、毫米波移相器电路以及集成片上天线的CMOS 60 GHz接收机和多通道相控阵收发系统。     

感应耦合电能传输系统的设计

针对感应耦合电能传输系统(ICETS)的互感模型,提出设计ICETS的三要素法：即通过耦合系数、可分离变压器原副边自感比值和副边能量接收电路的品质因数三要素设计ICETS.该方法在谐振状态下,将ICETS的特性参数表示为三要素的函数,根据可分离变压器的传输效率和器件应力要求进行系统设计.论文分析比较ICETS的4种补偿电路,并以原边串联补偿、副边并联补偿（SP）电路为例,设计输出功率为100 W的ICETS样机.结果表明,用三要素法设计ICETS,可分离变压器效率高,补偿电容电压应力小,样机实验证明所提三要素法的正确性.     

变压器绕组快速暂态仿真的分裂算法

在高频激励源作用下,变压器应采用分布参数模型.准确而高效的变压器快速暂态仿真方法是目前研究的重点问题.基于变压器的分布参数电路模型,研究了变压器快速暂态仿真的分裂算法.在一段时间间隔内,将变压器集中参数电路分解成若干个子电路,根据各独立子电路在该时间段内的暂态过程及其外端子冲激响应函数,建立了子电路的动态等效电源模型,...     

MEMS射频同轴线的仿真与工艺研究

以SU-8方形柱作为支撑衬底,初步设计中心频率为38GHz空气填充的微型矩形同轴线,通过HFSS电磁仿真软件对设计的结构进行模拟仿真与优化,并结合实际加工工艺和测试条件,最终确定中心同轴的横截面为200μm×200μm,外壁内表面的横截面为500μm×500μm,对支撑衬底尺寸进行最优化模拟仿真,确定SU-8矩形支撑衬底宽度为200μm.采用SU-8紫外光刻工艺并结合铜的电镀工艺进行微型同轴线结构的加工.利用微波探针测试台对其传输性能进行测试,测试结果显示该微型同轴线在中心频率处回波损耗S11在-30dB以下,插入损耗S12参数为-0.3dB.该工艺方法加工的同轴传输线具有带宽大、介质损耗小、辐射损耗小和抗干扰强等优点,可用于高性能射频和微波电路.另外,它的制作工艺可与其他射频和微波器件及集成电路工艺兼容,便于与射频和微波电路集成.     

集群通信网络中的高速率位同步技术

采用FPGA(Field Programmable Gate Array)器件实现高速集群通信中的多路数据同步检测时，由于受器件本身性能限制，难以设计出具有较高速率的数字锁相环(DPLL)电路。本对采用FPGA器件设计的高速率位同步电路，从通信可靠性角度进行了理论分析和实验，性能满足要求，而且电路检测最高工作频率可达器件的最高工作频率。     

基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源

提出了一种基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源的设计方法,这种电源采用通用的PWM发生器芯片,下部场效应管开关直接驱动,上部场效应管开关利用自举电路和变压器混合驱动方式驱动.电路中变压器只是起到信号传递作用,因此所需要的变压器体积小,该开关电源还具有驱动波形良好,开关损耗小,电路简单,性能价格比高等优点.同时还设计了开关电源自启动用辅助电源,它具有电路简单、功耗小、宽电压范围工作等优点.     

0.18 μm CMOS高效高增益功率放大器设计

在自偏置A类共源共栅射频功率放大电路拓扑基础上,基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺设计了两级自偏置A类射频功率放大器电路.该射频功率放大器电路采用两级共源共栅结构,在共栅MOS管上采用自偏置.采用Cadence公司的SpectreRF工具对电路进行仿真与优化.设计与优化结果表明,在2.4GHz频率下,输出功率为20.3dBm,功率附加效率为49％,功率增益达到32dB.     

高频变压器不同绕组结构对分布电容的影响

高频运行时,变压器寄生参数对反激变换器性能影响不可忽略。漏感和分布电容是变压器主要的寄生参数,设计过程中考虑较多的是漏感,而分布电容往往被忽略。分析了变压器分布电容对反激变换器的影响,并以高输入电压低输出电压变压器为例,给出了变压器高频简化模型。继而给出变压器分布电容的确定方法,并基于该模型,研究不同的绕组连接方式和绕组排列布局对变压器分布电容大小的影响,并通过软件提取了分布电容参数。仿真结果表明,通过改变绕组结构能达到明显改变变压器分布电容大小的目的,从而对设计性能良好的高频变压器有重要的实际意义。     

0~21 GHz高精度宽带硅基数字衰减器设计

针对射频前端收发系统中衰减结构宽带性能不稳定的问题,提出具有双重电容补偿的新型开关内嵌式衰减结构。该结构基于容性校正网络,在节约核心电路面积的同时通过调节零、极点对频率响应的影响,达到拓展衰减单元工作频带的目的,以满足跨频段、宽频域射频通信收发前端的设计需求. 基于HHNEC 0.18 μm SiGe BiCMOS工艺,采用新型电容补偿结构设计6位步进式数字衰减电路,该衰减器通过6位数控开关实现64种衰减状态,衰减步进0.5 dB,衰减范围0~31.5 dB. 仿真结果表明,在0~21 GHz工作频带内衰减误差均方根小于0.23 dB,附加相移均方根小于4.38°,插入损耗最大为?11.05 dB,最小为?4 dB,中心频率处1 dB压缩点17.3 dBm,核心电路版图面积0.86 mm×0.2 mm.     

具有高线性调谐特性的1.2 GHz CMOS频率综合器

基于0.18 μm RF CMOS工艺实现了一个1.2 GHz高线性低噪声正交输出频率综合器,该综合器集成了一种高线性低调谐灵敏度的低噪声LC压控振荡器;降低了系统对锁相环中其他模块的要求;基于源极耦合逻辑实现了具有低开关噪声特性的正交输出高速二分频,采用"与非"触发器结构实现了高速双模预分频,并集成了数控鉴频鉴相器和全差分电荷泵,获得了良好的频率综合器环路性能。对于1.21 GHz的本振信号,在100 kHz和1 MHz频偏处的相位噪声分别为-99.1 dBc/Hz和-123.48 dBc/Hz。该频率综合器具有从1.13~1.33 GHz的输出频率范围。工作电压1.8 V时,芯片整体功耗20.4 mW,芯片面积(1.5×1.25) mm2。     

一种2.3GHz低相位噪声BJT振荡器设计

射频振荡器一直是射频电路设计的难点,针对在射频振荡器设计方面压控振荡器的设计资料较多,而对于工作在固定频率点的振荡器设计实例较少的情况,设计了一种工作在2.3GHz的负阻振荡器,并通过计算机优化设计使该振荡器具有较低的相位噪声特性,由实测结果显示,输出功率可达到5.23dBm,在振荡器振荡中心频率为2.27GHz时,相位噪声为-109.82dBc/Hz@600kHz.而且该电路结构简洁,便于集成电路设计。     

用ADS进行功率放大器仿真设计

主要介绍了工作频率为2.4GHz的A类功放的设计方法和仿真过程,采用负载迁移法使用ADS仿真软件,获得射频功率放大器电路的输入输出最佳匹配阻抗,并对设计电路进行了稳定性分析、线性度分析、电源效率分析及对整个电路进行了优化。仿真设计出一个工作频率2.4GHz、增益9.5dB,1dB压缩点功率34dBm、2次谐波小于-50.8dBc的射频功率放大器。     

低功耗2.45GHz射频识别模拟前端

采用台湾积体电路制造股份有限公司的0.18μm互补金属氧化物半导体混合信号工艺,设计出一种应用于2.45GHz的射频识别模拟前端芯片,并对射频识别芯片前端电路的关键性模块进行分析和改进,提出一种运用负温度系数电阻构成的带隙基准电路和一种运用延时电路来消除脉冲干扰的复位电路。仿真结果表明,所设计的射频前端芯片能够满足ISO 18000-4协议所提出的系统要求并且整体电路功耗小于1.5μW。     

基于射频识别技术的游客管理系统的研制

射频识别技术是一种使用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术,该技术已经发展得比较成熟并获得了大规模商用.采用ATmega128微处理器,利用高频射频收发芯片nRF2401设计了工作在2.5 GHz ISM频段的有源游客管理系统,从而解决导游在旅游过程中对游客的管理问题.     

局部放电高性能电流传感器的设计

设计了一种基于罗氏线圈的高频电流传感器,对高频等效电路模型进行了理论计算,分析了影响传感器性能的各项参数.然后用Matlab软件对传感器进行仿真,总结参数变化对传感器性能影响的规律,最终确定适合本设计的传感器参数.最后对传感器加装处理电路,实现信号幅频响应通带到阻带快速降落的良好边界性能.测试结果表明,在特定频段内该传感器具有频带宽、灵敏度高及通带到阻带降落迅速等特点,性能良好.     

采用复合左右手结构的微型基片集成波导滤波器设计

为了降低滤波器尺寸以适应sub-6 GHz小型化便携式通信设备的要求,提出一种新型锯齿形的叉指电容复合左右手结构,从而提升传统矩形叉指复合左右手结构的耦合电容。相比于传统结构,该新型结构增大了叉指电容值,降低了谐振频率,减小了滤波器的尺寸,可为sub-6 GHz无线通信系统提供工作频段仅为3.3~3.5 GHz的微型滤波器。为了进一步验证新型滤波器的设计理论和性能,设计、加工一款基于该结构的微型化基片集成波导(SIW)滤波器。测试结果表明：改进型结构滤波器的中心频率为3.35 GHz,工作带宽为200 MHz,插入损耗为2.4 dB,滤波器尺寸仅为10.0 mm×7.4 mm;相较于传统复合左右手结构滤波器（中心频率为6.8 GHz）,该滤波器的中心频率降低了50%。新型锯齿形叉指复合左右手结构能有效降低射频滤波器的工作频率,减小滤波器尺寸,适用于工作在6 GHz以下频段的微型滤波器设计。     

基于逆变技术的200 A弧焊电源变压器设计

为了促进弧焊技术的快速发展,提高弧焊电源变压器的工作效率与动态响应速度显得至关重要.基于逆变技术设计研发出一套200 A中频弧焊电源变压器,讨论了逆变弧焊电源变压器的结构和工作特点.根据弧焊电源的电路结构和工作原理,选择了弧焊电源电路,研究了不同铁芯材料对变压器电磁性能的影响,提出了变压器铁芯的设计方法,并对变压器性能的影响因素进行了分析与计算.结果表明,所提设计方法的元器件消耗量较小,但可实现性较高.