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PEEC模型在微带电路计算中的应用

目前,在射频和微波电路设计中面临的主要问题之一仍是微波传输线不连续性的分析,以及无源器件的精确设计,这一点一直是国内外学者广泛研究和讨论的领域。本文比较详细地论述了PEEC方法,剖析其物理本质和数学背景,用混合积分方程对微波电路的电磁场问题进行严格的数学描述,通过合理的离散化过程,将积分方程转化为由分立的部分元件构成的等效电路模型,最终将该算法成功移植到微带电路的分析计算中。在此基础上,利用PEEC模型分析了微带电路的不连续结构,并把计算结果与实测数据进行了对比,得到了比较满意的结果;最后,本文分析计算了五端口功率分配器,同时,与Ansoft公司的商业软件Designer的分析结果对比,得到了比较吻合的结果,但是PEEC却比designer大大缩短了计算时间,体现了PEEC方法在微带电路计算和设计方面的准确、快速的优点  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

基于三角剖分的PEEC方法研究及其在微带电路建模中的应用

部分元件等效电路(PEEC)方法自提出经过几十年的发展,已经建立了关于导体、电介质、磁媒质的模型。近年来PEEC方法的处理能力和计算效率不断提高,已经在芯片级、PCB级和系统级的电磁兼容、信号完整性等领域得到广泛应用。为了增强该方法处理不规则几何形状的能力,本论文将三角剖分应用于部分元件等效电路算法。本论文的主要工作可以概括如下:第一,基于三角剖分的部分元件等效电路算法。本文将三角剖分和矢量三角基函数RWG应用于PEEC方法,提出了部分电感元件、部分电容元件以及部分电阻元件的新定义,给出了各部分元件的计算方法,并且针对三角剖分的特点,在改进的节点分析方法(MNA)的基础上,给出了切实可行、适于编程的求解过程。第二,将基于三角剖分的部分元件等效电路方法用于微带电路的建模。采用离散复镜像技术(DCIM)处理微带结构下的索末菲积分,求取微带的空域闭式格林函数。应用微带格林函数,对部分元件在微带情况下重新定义。应用三角剖分的PEEC方法...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子测量技术》2017年09期
电子测量技术

基于非均匀FDTD混合算法的微带电路电磁耦合分析

〇引言在现代电子设备中,随着数字化、智能化的发展,印制电路板(PCB)由于其集成度高、体积小已经成为现代电子设备的必要组件。近年来,电子设备的小型化和轻便化成为趋势,PCB板被设计的更加紧凑,布线的间距越来越窄。由于强电磁脉冲的频谱越来越宽,干扰范围更加广泛,电磁环境变得日益复杂。外界的强电磁脉冲能够通过PCB板上的微带线耦合进人电路,对电子元件和设备电路造成损坏和干扰。因此,分析印制电路的电磁耦合问题具有非常重要的意义。目前,国内外很多学者对印制电路电磁耦合分析的数值方法做了大量的研究。文献[1]中提出了印制电路双线Taylor模型的BLT方程,分析了频域下平行双线的电磁耦合问题。但频域的BLT方程对宽频带的电磁耦合问题计算较为复杂。文献[2-3]中采用传统的FDTD方法分析了高功率微波脉冲对微带电路的影响,其对整个空间进行均匀剖分分析了高功率脉冲照射下集总元件的电压响应,为了对精细结构进行模拟产生的网格量巨大。文献[4-9]...  (本文共5页) 阅读全文>>

《固体电子学研究与进展》1988年03期
固体电子学研究与进展

几种常用微带电路的改进与简化设计

一、gi 言 微带环形电桥与定向耦合器在各种微波集成部件中应用很广,例如混频器、移相器、调制器、功率合成以及用于反馈控制系统的检波器等等。根据工作情况,对它们的指标有不同要求。要求较高时,按通常设计方法制作的部件很难达到要求,并且,设计方案也缺乏灵活性。为提高部件性能,简化设计过程,笔者根据各文献所提供的数据和公式,经实验研究,再进行修正后用计算机计算、归纳成表。这样,不仅设计简便,而且所制作的部件可得到较好的性能。 二、环形电桥的改进设计 微波电路中,环形电桥的性能要比分支线电桥的性能优越,但它的工作频带不够宽,通常在27%以下。虽然用反方向终端短路耦合线代替环上3扣/4的微带线可使带宽增加到67%,286 固体电子学研先与进陡8卷但工艺实现困难。采用文献【fi所提出的方法进行优化并改进设计,不仅可克服以上不足,还能根据工作频带宽度合理选择设计参数。改进型环形电桥的实用带宽可达45%以上。耦合偏差在20dB隔离情况下为士 0....  (本文共12页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

平面微带电路的电热仿真研究

近几十年来,得益于计算机在运算速度和内存容量上的快速提升,计算电磁学领域获得了飞速的发展。矩量法(Method of Moments,MoM)、有限元法(Finite Element Method,FEM)、时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)等数值算法的出现,为电磁场与微波领域的计算问题提供了极大的帮助。其中,时域有限差分法是使用最为广泛的方法,它不仅适用于电磁场的数值仿真,而且也适用于温度场的数值计算。本文主要从三个方面进行研究,第一方面研究平面微带电路的电问题。首先给出电报方程的时域有限差分形式,包括有耗的和无耗的。然后考虑了频变特性的传输线及电路的数值计算。采用了基于频变等效电路模型对应的时域有限差分公式。这种方法具有建模简单,计算复杂度低,精度较好的优点。第二方面,研究三维温度场的快速仿真技术。首先介绍了有限差分法求解稳态温度场问题,利用中心差分格式处理温度对空间变量的...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

《微波学报》2018年05期
微波学报

基于Π型交指结构的星载微带电路小型化设计

引言现有星载微波单机产品中使用了大量各种形式的微带电路,例如威尔金森功分器、90°耦合器等微带电路。这些微带电路在频率较低时,由于要保证特定的微带线电长度,其物理尺寸往往较大,而星载微波产品对体积重量均有严苛的要求,因此减小微带电路的尺寸可以有效实现星载微波产品小型化。传统方法是通过绕蛇形线的方法减小物理尺寸,但容易产生寄生耦合,并且面积减小极为有限。为了解决这一问题,很多新形式的功分器与耦合器陆续被提出[1-6],但这些方法需要使用集总器件、缺陷地结构或特殊的三维加工工艺等,并且尺寸减小有限。本文提出了一种小型化微带电路设计方法。该方法采用两个交指电容和一段高阻线共同构成的π型交指结构来替代普通微带结构。在设计带宽内,该结构的阻抗特性与普通微带线相同,当其相位特性也等效于普通微带线时,该结构的物理尺寸要远小于普通微带线结构,从而实现了小型化微带电路。该设计方法可以在不改变原有电性能的基础上有效减少微带电路尺寸,同时保证星载产品...  (本文共5页) 阅读全文>>

《火控雷达技术》1995年01期
火控雷达技术

微带电路模块结构设计应用软件

1编制微带电路模块结构设计应用软件的必要性在微带电路模块的结构设计过程中,经常会遇到这样的情况;此次设计的微带盒与以前设计过的微带盒在部分结构上很相似,即使是同一设计,也会存在这样的情况。为了缩短产品的设计周期,减少不必要的重复设计,降低设计成本,利用其相似性,对微带电路模块结构设计进行编程,就显得尤为重要。本文介绍的微带电路模块结构设计的应用软件简单易掌握。2微带电路模块结构类型要进行微带电路模块结构设计,首先要搞清楚微带电路模块的构成。2.1微带电路模块的构成J微带电路模块一般由一块具有电路图形的基片、外面的屏蔽盒以及转换接头、偏压源插头等组合而成。屏蔽盒起电屏蔽作用,兼而起机械保护、环境保护作用。一般采用质量较轻的铝合金材料。其结构分为主体、底板、盖板三部分,如图I所示。-廖图1微带电路模块构成示意图为了装拆方便,底板的伸入部分与盒主体的内壁应选间隙配合。这样一来,在转换接头与底板的伸入部分之间存在一定的缝隙。这个缝隙将会...  (本文共4页) 阅读全文>>