RF MEMS衰减器中功分器的优化与设计

功分器是射频微机械(RF MEMS)衰减器的重要电路元件.在常用的T型结功分器基础上,设计的3种新型功分器结构对T型结的不连续结构进行了补偿,分别为半圆形功分器、漏斗形功分器和喇叭形功分器.对比3种功分器的射频性能,发现半圆形功分器的性能最优.将该功分器与悬臂梁式串联开关、π形电阻网络集成,作为衰减器的单元结构应用于RF MEMS衰减器中.利用HFSS仿真软件对该衰减器的微波性能进行模拟计算,发现采用半圆形功分器的衰减器的各项指标均优于基于T型结功分器的衰减器,尤其是消除了插入损耗曲线中16GHz附近的谐振点,提升了衰减器的性能.在DC-20GHz的频率范围内,基于半圆形功分器衰减器的插入损耗优于-2.36dB,回波损耗优于-33dB.     

基于扭转RF MEMS开关的设计

为了降低RF MEMS开关的驱动电压,根据扭转力学和应变力学理论,提出了基于扭转RF MEMS的开关模型,建立了相关数学公式,给出了加工工艺流程,并仿真得到了不同条件下RF MEMS开关的电机械性能.工艺仿真结果表明:完全可以利用已有生产流程制造基于扭转的RFMEMS开关.性能仿真结果表明:在同等条件下,采用扭转机制,RF MEMS开关的制动电压将降低30%.     

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.     

一种5～20GHz低插损低相位误差的CMOS衰减器

设计了一种具有低插入损耗、低相位误差的5位CMOS集总式衰减器.该衰减器基于0.18μm CMOS工艺,采用桥T和π形衰减结构,通过NMOS晶体管开关控制5个独立的衰减模块,在5~20GHz的工作频段范围内实现步长1dB、动态范围0~31dB的信号幅度衰减.其中,串联控制开关管采用体端通过电阻与源极相连的结构,在不增加寄生电容的前提下,降低导通电阻;并联控制开关采用体端交流悬浮结构,以提高整体衰减器的线性度.较大衰减量的衰减模块采用电感进行补偿,以减小附加相移.仿真结果显示,该衰减器插入损耗最小为6.1dB,最大为12.6dB,各状态衰减量均方根小于0.5dB,附加相移均方根小于3.4°,中心频率处1dB压缩点为14.13dBm.     

一种基于磁光技术的可变光衰减器

光可变衰减器（VOA）作为波分复用（WDM）网络中关键的功率管理器件，能够实现信道均衡和自动增益控制功能。本文在分析了法拉第旋光现象和光偏振现象的基础上，进一步介绍了一种基于磁光技术实现的可变光衰减器，这种可变光衰减器具有功耗低、动态范围大、分辨精度高、响应速度快、无调节振荡、可靠性高等优点，是最具吸引力的可变光衰减技术之一。     

一种圆极化正三角形微带贴片天线的设计与仿真

在对正三角形微带贴片天线相关电参数计算及理论分析的基础上,设计了一种工作在TM模式下,中心频率为12GHz的圆极化天线.通过HFSS软件对所建立的模型进行了仿真测试,测试结果表明所设计的天线具有高增益、宽频带的特性,可以满足工程设计需求.     

一种面向MEMS矢量水听器的硅纳米线制备方法

为了进一步提高MEMS矢量水听器灵敏度,把硅纳米线作为压敏单元,将硅纳米线工艺引入到MEMS矢量水听器制备过程中,利用其所具有的巨压阻效应来提高MEMS矢量水听器的灵敏度.本文提出了一种自上而下的微加工工艺方法,将TMAH(四甲基氢氧化铵)各向异性腐蚀和干法刻蚀法结合来制备出硅纳米线,其中TMAH腐蚀形成屋檐结构,干法刻蚀形成氧化硅掩模图形以及硅纳米线.该制备方法与半导体工艺相兼容,能够实现与MEMS水声传感器的集成.     

一种基于FPGA的高精度浮点运算处理器系统

本文叙述了基于SDartan3型FPGA的流水线浮点处理器的设计。它是运用在设计流水线数据路径的新的控制器,这种设计提供了高水平的API和FPGA编程。控制器在处理器的设计中加上了多线程和网络,还有SIDM处理。FPGA实现高精度浮点运算是基于RUMP算法的有效实现的基础上的,RUMP算法是计算两个向量的点乘,其精度和运用包括不标准素数的单精度操作的双精度处理器。基于FPGA的处理器的性能超过了浮点DSP机。本设计提供了对FPGA的浮点系统的真实估计。     

一种高精度无线应变传感器节点的设计与实现

应变节点耗电量大且布线繁琐,应变信号容易受到干扰,电源管理、通信方式和高精度应变信号采集是大型结构健康监测应用过程中需要解决的技术难点.结合智能传感器的设计思想、无线通信和太阳能电池的技术优势,自主开发设计出一种高精度应变无线传感器节点.从电源、放大、滤波降噪及无线通信4个方面讨论和设计了高精度应变传感器,并分析测试结果,证明该设计取得了良好的效果,为无线应变传感器的深入研究提供了一个良好的硬件平台.系统具有较高的精度,实用性强,成本低,功耗小,应用前景良好.     

一种新型X波段宽带左手材料的设计和特性研究

为了更简便的制备宽带内的左手材料,提出一种新型的X波段方形开口磁谐振器（SSRs）,通过将该磁谐振器与H型电谐振器的耦合,设计了一种电路板单面印刷的宽带左手材料（LeftHandMaterials,LHMs）．经过HFSS（HighFrequencyStructureSimulator）仿真,利用散射参量法计算分析了SSRs、H型谐振器的传输特性和负电磁参数特性、电磁谐振器耦合结构的负介电常数、负磁导率和负折射率．仿真证实：该结构在10．05～11．6GHz频带内具有负折射特性,较同频段其他LHMs带宽更宽．同时耦合结构可以单面印刷,尺寸较大,在一定程度上避免了传统LHMs对印刷电路板刻蚀工艺加工精度的较高要求,便于实际制备．     

一种高精度时间间隔测量电路的设计

针对当前时间间隔测量存在精度低、分辨率低、测量时间间隔范围小的问题,本文设计了一种高精度、高分辨率的时间间隔测量电路.通过6个D触发器构成的组合逻辑电路和时序逻辑电路,将待测时间间隔t拆分为大于时钟周期的大时间间隔t₁₂与小于时钟周期的小时间间隔t₁和t₂. FPGA在外部时钟的驱动下,采用直接计数法由内部计数器直接计数获取计数值Q,并与时钟周期相乘计算得到t₁₂;采用时间-幅度转换法,将t₁和t₂作为高速开关的开断信号来控制电容的放电时间,实现了时间测量转换为模拟电压测量;使用16 bit高分辨率的ADC对电容放电前后的电压进行采集,结合电容放电前后的压差和恒流源下电容放电公式可得高分辨率的t₁和t₂;最后将测量的t₁,t₂和t₁₂传给上位机计算可得待测时间间隔t.理论分析和实验测量结果表明,电路时间间隔测量范围可达到10⁶...     

一种基于电荷泵的衬底电位选择器设计

为避免电荷泵中PMOS开关管的衬底发生闩锁现象,设计了一款高效低功耗的衬底电位选择器。选择器由偏置电路、比较电路、输出级3部分组成,电荷泵输出电压不仅作为独立偏置电路的电源,而且作为源端输入带迟滞功能的电压比较器的输入信号。与电源电压相比较,通过比较电路产生一对控制信号,用以控制由2组PMOS对管构成的输出级,使选择器始终输出芯片中的最高电压,并能在低电压下正常工作。仿真结果表明,该选择器能够较准确地选择电路中的最高电压值,并具有0.3V滞回区间,满足设计要求。     

基于Ansys的一种井间低阻体探测方法

在能源和矿产资源勘探开发过程中,必须找到地下含水层或含油层,以提供进一步的勘探和开采工作的依据。电阻率是寻找地下含水,含油气通道的重要参数。传统的测井方法是测量井孔围岩的电性参数。不过,找到地下断裂破碎带及含水通道对于整个施工安全及效率都至关重要。因此,迫切需要一种有效探测地下低阻通道的测井方法。在本文中,构造了一个特殊的电测井模型。在一个井中供电,在另外一口井中每个测点测量其响应。利用有限元软件Ansys进行正演计算,并且通过特殊的数据处理方式得到两井间电阻率的分布状态,从而对地下水文地质构造特征进行定性及定量的解释工作。本文中提出的测井模型对探测井间含水通道、破碎带等低阻体有一定的意义;也有利于指导相应的测井仪的设计和测井数据处理方法。     

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.     

一种基于2．4GHzRF传输的无线触摸板设计

该文设计了一种基于2．4GHz射频无线传输的无线触摸板,并提出了在硬件设计和PCB布线中的一些注意事项。该无线触摸板同时实现了无线鼠标和触摸板手势识别的功能,可应用于电脑、智能电视机等多种场合。     

基于Chua电路的一种新型忆阻电路的混沌动力学分析

基于Chua混沌电路和三次光滑忆阻器模型,提出了一种新型忆阻混沌电路.该电路由2个电感、 2个电容、1个忆阻器和1个电阻组成.利用分岔图、Lyapunov指数、相图、Poincaré截面图和Simulink仿真对电路进行分析表明,该电路具有混沌特性.该研究结果可为混沌动力学的研究和混沌保密通信的应用提供理论参考.     

基于FPGA的一种ALU设计与实现方法

基于FPGA技术和微程序设计思想,采用独立加法器结构和简单的逻辑门电路,设计实现一个8位串行ALU,并采用Verilog语言编写微程序作为控制器,发布微指令控制ALU的微操作,验证ALU的功能.以原理图的形式描述电路的结构及工作原理,介绍了ALU的设计及实现方法,给出了仿真波形图,结合测试文件对ALU进行验证.仿真测试结果表明,设计的ALU能够实现预期功能,完成加减法、与、或、非等算术和逻辑运算.     

一种基于FPGA的高精度同步信号生成设计与实现

针对特定通信系统中需要实现快速、高精度的时间同步需求,设计了一种基于 FPGA 同步信号生成的系统方案。系统以C/A码码片为最小时间刻度,通过对信号中码片数计数输出秒脉冲信号,并在同源情况下,根据码相位累加器溢出后残余值的特点,调整秒脉冲信号的输出位置。结果表明,调整后的秒脉冲信号同步精度能达到纳秒级,在工程上具有一定的应用价值。     

一种基于构件的网络仿真平台交互模式设计

针对雷达组网通信网络仿真平台交互模式的设计、实现等相关问题,应用面向对象技术和多线程技术,设计和实现了网络仿真交互构件.此交互模式满足了网络仿真平台的交互模式性能要求,并且还具备了可重用性、可扩展性和易用性等特点.