电流返回路径分解的信号完整性分析方法

提出了一种适用于高速互连电路的信号完整性快速仿真方法。根据电流返回路径 不同,该方法将有过孔的三维互连结构分解为电源平面对阻抗模型和微带线模型,先单独分 析两种模型特性,再级联以求解整个互连结构特性。与全波仿真方法相比,本方法在保证准 确度的前提下可将仿真时间从95 min降低至1 min以内。分析了电路板参数、去耦电容和短 路孔对信号完整性的影响,结果表明插入损耗由电源平面结构在过孔位置处的自阻抗决定。 在工程设计中,可采用减小电源平面对结构厚度、添加去耦电容和选择适当的过孔位置等方 法提高信号完整性     

PCB设计中同步开关噪声问题分析

印刷电路板设计中的同步开关噪声问题是现代高速数字电路应用的瓶颈之一。介绍了一 种在电路板上施加同步开关报文和温度应力的可靠性测试方法,该方法可以有效暴露电路 板上的同步开关噪声问题。借助噪声测试和阻抗分析手段,对一个由该方法发现的异常问 题进行了分析,通过优化去耦电容和电源平面阻抗,抑制了电路板上的同步开关噪声, 问题得到了完美解决。最后,给出了一些在PCB设计中抑制同步开关噪声的方法和建议。     

基于螺旋谐振环结构的UWB同步开关噪声抑制电源平面

针对目前印制电路板中采用的同步开关噪声抑制方法抑制带宽较窄、全向性较差、电源平面有效使用面积小、结构复杂及对信号质量影响大的问题,提出了一种基于螺旋谐振环结构的超宽带同步开关噪声抑制平面,具有结构简单、阻带宽、抑制方向具有全向性、无需周期性电磁带隙结构的特点。通过研究其等效电路模型,使用三维有限元法（FEM）对所设计的结构提取了S参数,并进行了频域与时域分析与仿真。仿真结果表明：所提出的结构其同步开关噪声抑制深度在-40 dB时,阻带范围为0.13~20 GHz,抑制带宽达到19.87 GHz,有效降低了带隙中心频率;当注入噪声电压为1 V时,可将噪声电压抑制到0.25 mV;对比UC-EBG和Planar EBG结构,在-40 dB抑制深度时,抑制带宽分别提高了16.97 GHz和17.73 GHz。     

基于Protel 99 SE电磁齿轮自适应电源电路设计

在对电磁磁力齿轮了解的基础上,掌握了其电源电路工作原理,基于Protel 99SE设计出自适应电源的功率模块并给出了相应参数,之后设计出了放大电路并给出相应的参数。该电源电路能够较好的适应电磁磁力齿轮,通过多学科知识的运动实现了对磁力齿轮的精确控制。     

一种新型的介质反射面天线

提出了一种新型的多层介质结构的反射面天线，反射平面上所需要的相位补偿通过选择合适的介质厚度来实现，使用几个多层圆形介质即可满足条件。与传统的高增益天线相比，该结构设计简单，加工方便。验证了几种不同层数的结构和一个等口径的抛物面反射面天线。加工并测试了一个采用Vivaldi做馈源的4层结构的反射面天线。仿真和测试结果均表明该天线具有良好性能。     

高速电路PCB板的反射问题分析及仿真

在高速电路PCB板的应用过程中,集成电路开关的速度以及PCB板的密度不断增加,信号是否完整成为高速电路PCB板必须面对和考虑的一个关键环节。本文笔者从信号的完整性着手,分析了高速电路PCB板的反射问题,并对其进行了仿真研究,通过对布线结果设置约束条件的方式,为高速电路的完整性提供指导和借鉴。     

附加传输零点的小型多层LTCC带通滤波器设计

提出了一种小型多层低温共烧陶瓷(LTCC)三级带通滤波器的结构并给出其设计方法。该滤波器采用阶跃阻抗谐振器(SIR)作为谐振单元,可以有效缩短谐振器长度。各级谐振器分别位于两个平面,且采用紧凑的旋转对称结构,极大地减小了体积。通过在输入输出抽头之间跨接电容的方法增加了一个传输零点,使得滤波器频响曲线更为陡峭。该滤波器尺寸小,谐波抑制能力强,在小型化微波通信系统以及雷达系统中有着广阔的应用前景。     

实用平行藕合微帶线电路尺寸综合设计法

本文介绍由平行耦合微带线奇、偶模阻抗设计出厚度不为零的微带线的几何尺寸的一种算法。给出由厚度引起的附加场阻抗近似计算公式,以及用计算机进行综合设计程序流程图。并结合实际应用,绐出了氧化铝陶瓷基片微带线的一些计算结果。附带提及与设计强耦合器件有关的电路制作工艺中的尺寸误差问题。     

一种基于SIR结构的三通带带通滤波器

应用双指耦合结构和枝节加载谐振器（Stub-loaded Resonator，SLR）实现了一款基于阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonator，SIR）的滤波器。该滤波器具有3个通带，带外抑制较好，工作频段提高。通过调整阻抗比可调节第二、三通带的谐振频率；SLR结构能够增加通带数量；SLR结构和双指耦合结构均能改善滤波器的S参数。HFSS软件仿真表明，3个通带的中心频率分别为3.5 GHz、6.6 GHz、9.2 GHz，对应的分数带宽分别为5.7%、3%、2%，S11分别为-18 dB、-22 dB、-24 dB，通带内的S21分别为-1.8 dB、-1 dB、-1 dB。电路的测量结果与仿真结果较为吻合。该滤波器在5G通信的低频段具有应用前景。     

电磁带隙结构在同步开关噪声抑制中的应用分析

随着数字电路的噪声容限和时序容限不断减小,电源地平面上的同步开关噪声（SSN）成 为高速设计的主要瓶颈之一。而现有抑制SSN的方法存在各自的不足,因而提出采用电磁带 隙结 构(EBG)设计来抑制SSN,软件仿真证明该方法是有效的。基于对多种不同结构 EBG的研究,给出了EBG的设计思路和最新发展趋势,为今后的实际应用研究提供一定的参考 与指导。     

有限地平面上差分对共模噪声的分析

共模噪声是高速数字电路产生电磁干扰的主要原因,而共模电感又是共模噪声大小的决定因素。以多层板的微带线为模型,推导出在偏离地平面中心以及跨越不连续地平面的情况下,PCB上差分对共模电感的定量表达式,并对其共模噪声的特性进行了详细讨论。其结论可以帮助设计人员理解共模噪声产生机制,并针对具体电路走线定量分析,提前准确发现设计中潜在的问题。     

一种改进的电力线通信系统脉冲噪声抑制方法

为了抑制脉冲噪声对电力线正交频分复用（OFDM）通信系统的影响,最常用的方法之一是在接收端OFDM解调器之前前置一个置零非线性单元,即传统置零法。然而,由于引入了非线性失真,其性能并不理想。针对传统置零法引起的非线性失真问题,提出了一种基于迭代消除非线性失真的改进置零法。首先,对接收到的时域OFDM信号进行脉冲噪声检测和置零处理;然后,在频域利用已检测的符号来重构时域置零处理引入的非线性失真,并通过迭代提高重构的准确性;最后,从频域接收信号中减去重构的非线性失真。仿真结果表明,所提改进算法与传统置零法相比,有非常大的性能提升,增强了电力线OFDM通信系统对脉冲噪声的抵抗能力。     

利用频谱排序和筛选的突变噪声快速估计

针对最小值控制递归平均(Minima Controlled Recursive Averaging,MCRA)算法不能快速跟踪突变噪声的问题，提出了一种基于频谱排序和筛选的突变噪声快速估计方法。该方法在MCRA算法的基础上对带噪语音的功率谱进行排序，筛选出不含语音信号的频点来估计噪声的平均功率谱；当检测到噪声突变时，对当前的平滑参数和状态变量进行校正。仿真结果表明，该方法可以将突变噪声的跟踪时间缩短90%以上；用于语音降噪处理时，音质可以提升约0.4分。该方法具有一定的工程应用价值。     

TD-LTE系统中工程实用的发射通道幅度校准方法

为了解决宽带TD-LTE系统中传统发射通道幅度校准在通道幅频特性不平坦时校准性能 不理想的问题,根据利用子载波发送信号长短时功率统计特性的不同,提出了两种基于“能 量归一化”预均衡的校准方法：长时预均衡和短时预均衡,对它们的性能、特点进行了理论 分析和仿真研究,并结合工程应用对相关问题进行了深入讨论。仿真结果表明,由于有针对 性地将“能量归一化”的预均衡与系统中的闭环增益控制(CLGC)功能相结合,所提方法可以 有效补偿发射通道幅频特性不平坦,获得比传统方法更好的校准性能。所提方法及其分析结 论为宽带TD-LTE系统中高性能发射通道校准的工程实现提供了参考依据。     

等效时移随机共振的载波同步

针对随机共振应用于单频载波同步时存在的噪声能量转化不彻底、采样点数量需求高的问题,提出了随机共振等效时移的载波同步方法。首先,通过充分利用接收信号的先验信息,设计样点等效时移过程,降低了载波同步对采样率的需求;其次,通过设计多级迭代的随机共振系统,并设置本地同频方波信号,提高了噪声的转化效率;最后,给出了较为完整的时移校准和时延校准的模块设计。理论分析和仿真结果均表明该方法能够有效地实现载波同步,并较现有方法提高约10 d性能。     

机间数据链系统的功率分配控制方法

针对想定战场中机间数据链网络通信模型的上行链路功率控制问题,采用了一种基于多目标灰狼算法(Multi-objective Grey Wolf Optimizer,MOGWO)的功率控制方法。将功率控制建模为多目标优化问题,以最小化上行链路中各节点功率、使各节点在接收机处的信干噪比值(Signal-to-Interference plus Noise Ratio,SINR)接近目标SINR和最小化通信时截获概率为多目标优化问题建立模型,利用MOGWO求解问题模型Pareto前沿,依据系统选解准则求得最佳解。结果表明,MOGWO、多目标粒子群算法、基于分解的多目标进化算法与多目标蚁狮算法所得解对应各节点SINR的平均标准偏差分别为0.096 8、0.354 4、1.090 0和0.308 3。在恒定功率方法下最远节点处SINR已不满足正常通信需求,验证了MOGWO功率控制方法有更好的稳定性与寻优能力。     

近距离无线电台邻道干扰的功率谱解析

指挥控制系统的无线通信设备数量多、工作频率范围窄，相互之间存在严重的邻道干扰。针对近距离电台间邻道干扰问题，提出了基于功率谱解析的分析方法。首先理论推导了信号原功率谱密度函数与展宽延拓后功率谱密度的严格数学关系，在此基础上研究邻道干扰产生机制，进而分析不同邻道的干扰强度，得到了邻道功率与频率之间的关系式，推导了进入接收机的信干噪比（SINR）；最后，通过仿真验证了所提出的分析方法的可行性。理论计算与仿真结果相差在0.5 dB以内，为进一步有效规划指控系统频谱和提高利用效率提供了重要依据。     

基于改进图着色的D2D资源分配和功率控制

针对蜂窝网络中D2D（Device-to-Device）用户复用蜂窝信道带来的同频干扰问题，提出了一种基于改进图着色的资源分配和功率控制算法。首先通过构建干扰图和候选集进行用户之间干扰关系建模，并定义指数型累积因子改进图着色算法，为D2D用户分配蜂窝信道；再采用基于信干噪比的闭环功率控制算法动态调整D2D用户发射功率，减小由于信道复用产生的干扰。仿真结果表明，与现有算法相比，所提算法能够有效提升系统吞吐量和D2D用户接入率，实现信道资源的合理分配。