基于三导体耦合线的毫米波Marchand balun建模与设计

本文提出了一种基于三导体耦合线结构的毫米波Marchand巴伦的新型宽带模型。基于c模和π模理论,对三导体耦合线进行了分析并采用传输线和理想变压器对其建立了模型。通过电磁场仿真提取了模型参数并使用该耦合线模型建立了Marchand巴伦的模型。基于该模型,本文使用GaAs工艺设计了一种毫米波Marchand巴伦并进行了流片制造,所设计的巴伦工作在15GHz~55GHz频率范围,测试结果表明该巴伦具有较好的幅值和相位平衡度,同时验证了模型的准确性。     

A novel model for a planar wideband Marchand balun

A new lumped element model for conventional Marchand baluns is presented.Analyzed by the evenand odd-mode method,the equivalent equations are derived forλ/4 coupled lines.Based on the proposed 5th-order lumped equivalent circuit forλ/4 coupled lines,the self-inductance,mutual inductive coupling and the capacitance can be calculated according to the even- and odd-mode characteristic impedance,therefore,the model parameters of the balun can be easily gained from the derived equations.To verify the model,a GaAs monolithic wideband Marchand balun was implemented and tested.The EM simulation and experimental results show a good agreement with the model simulation.This model is available in a wide frequency range and makes the design procedure of the Marchand balun faster and easier.     

一种平面宽带Marchand Balun的新型模型

本文提出了一种新的Marchand Balun 模型。通过对构成Balun基本单元的λ/4耦合线进行奇、偶模分析,获得了耦合线的基本等效表达式。基于所提出的5阶集总元件等效电路,耦合线的自感、互感系数和电容均能根据奇偶模特性阻抗计算得到,从而可以较为方便的得到Balun的模型参数。为对模型进行验证,本文基于GaAs工艺设计了一个单片宽带Marchand Balun,并使用三维电磁场工具对其进行了仿真验证,最后通过流片测试对模型进行了实验验证。电磁场仿真与实验结果与所提的模型仿真结果相一致,应用该模型可以使对Marchan Balun的设计变得更为快速和便捷,并且适用于较宽的频带范围。     

Design of a 40-GHz LNA in 0.13-μm SiGe BiCMOS

A low-noise amplifier(LNA)operated at 40 GHz is designed.An improved cascode configuration is proposed and the design of matching networks is presented.Short-circuited coplanar waveguides(CPWs)were used as inductors to achieve a high Q-factor.The circuit was fabricated in a 0.13-μm SiGe BiCMOS technology with a transistor transit frequency fT of 103GHz.The chip area is 0.21mm2.The LNA has one cascode stage with a-3dB bandwidth from 34 to 44GHz.At 40GHz,the measured gain is 8.6dB;the input return loss,S11,is...     

基于GaAs工艺的单片毫米波双平衡混频器设计

本文设计了一个用于高速无线通讯的26-40 GHz的单片双平衡混频器,提出了一种改进的Marchand balun用于扩展带宽。电路使用U型耦合线改善了端口之间的隔离度并提供了中频输出端口。该混频器使用0.15-µm GaAs PHEMT 工艺进行仿真并流片,测试结果与仿真结果具有较好的一致性,在26-40 GHz频带范围内,混频器具有较低的变频损耗为5.9-8.6 dB和较好的隔离度,并且中频带宽为DC-14 GHz。     

一种60GHz LNA电路及其匹配网络的设计

从晶体管器件模型出发,对两种常用的LNA电路结构进行了分析,提出了一种60 GHz LNA电路结构.该电路使用级间电感匹配的方式,可以有效地提高电路的增益并降低噪声;同时,结合先进的生产工艺,对电路的匹配网络进行了设计和优化,充分利用直流偏置网络,简化输入输出匹配网络;使用最简单的电路结构,获得了较高的增益指标和较低的功耗.     

在C++Builder中利用Mideva实现矩阵运算

Matlab是当今使用最为广泛的数学软件,它具有相当强大的数值计算、数据处理、系统分析、图形显示,甚至符号运算功能,是一个完整的数学平台,但是它不能实现端口操作和实时控制。Borland C++Builder是一种新颖的可视化编程语言,可方便实现交互界面、数据采集和端口操作等,但是它在数值处理分析和算法工具等方面,效率远远低于Matlab语言。因此,若能将两者结合运用,实现优势互补,将获得极大的效益。通常可以通过Matlab的DLL链接库调用Matlab引擎或者使用Matlab的C编译器对M文件(Matlab程序文件)进行转     

基于FPGA的通用卷积神经网络识别系统研究

针对目前在中央处理器(CPU)中部署卷积神经网络速度慢、在图形处理器(GPU)中功耗高等问题,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)平台开发的卷积神经网络识别系统,对卷积神经网络的各个环节进行算法加速。考虑到算法的计算量和逻辑资源的消耗主要集中在卷积层,提出了在特征图的通道方向进行双卷积并行模块设计。在卷积神经网络的池化层和激活函数Softmax中,设计了流式池化,并提出改进的分段查表计算Softmax函数的方法。另外,在归一化和预处理阶段也分别进行了优化。卷积神经网络识别系统选用XILINX公司的ZCU104开发平台。该平台内部包含片上系统与可编程逻辑控制器。通过自制水果数据集,分别在ZCU104、CPU和GPU上进行试验。试验结果显示,ZCU104分类的准确率达到了95.8%,识别速度约为计算机端上CPU实现同种网络模型的3倍,并且高于GPU。此外,该系统通用性高、资源占用率低,可应用在其他神经网络模型中。     

一种新型电容阵列结构线性宽带VCO

针对开关电容阵列结构压控振荡器(VCO)的非线性粗调谐特性,提出了一种新型的电容阵列结构线性宽带VCO。该VCO只有1组MOS电容、4路数字控制信号控制电阻阵列和电流源阵列,得到1组偏置直流电压以进行粗调谐;1路模拟控制电压通过电流叠加的方式叠加在MOS电容的控制电压上,进行精细调谐。电阻阵列控制不同数字控制信号下的调谐增益KVCO,与电流源阵列共同产生直流偏置电压以控制步进频率,可以灵活地精确设置不同数字信号控制下的电容值大小,取得线性的粗调谐特性。仿真结果显示,该VCO的调谐范围为5.00~5.87 GHz,步进频率为166 MHz,调谐增益KVCO变化范围为－900~－450 MHz/V,不同数字控制信号下的调谐特性几乎相同,比传统二进制电容阵列拥有更好的粗调谐特性。1.8 V供电电压下,电路最大消耗4.43 mA直流电流。     

一种通用电力谐波分析装置的设计

针对电力部门对电网运行质量进行检测的要求,论述了基于DSP和CPLD的电力谐波测量分析仪的基本原理、硬件实现和软件设计过程,该仪器能实时测量显示多种电力参数并通过Modem实现远程数据传送,具有小巧、灵活、易用等特点。