基于改进等分节点法的启发式布局算法

针对集成电路标准单元模式的布局问题,提出了一个全新的基于改进等分节点法的启发式标准单元布局算法(TETP).该算法在优化布局过程中采用改进的等分节点法寻找单元目标位置,同时结合局部寻优的启发式算法,对MCNC(MicroelectronicsCentreofNorth-Carolina)标准单元测试电路进行实验.结果表明,与布局工具TimberWolf7.0和FengShui相比,电路布局的总线长度分别平均减少了16%和17%.

基于M算法的1000 BASE-T千兆以太网收发器联合解码均衡器实现研究

提出了一类适用于IEEE 802.3ab标准1000 BASE-T千兆以太网收发器的预滤波M算法联合解码均衡器.通过研究保留路径数、期望信道响应拖尾长度以及回溯深度等参数对M算法解码器的性能与硬件复杂度的影响,确定了优化参数和结构.0.18μm标准单元CMOS工艺下的综合和后仿真证明其性能与硬件复杂度均优于常用的预滤波并行判决反馈解码器(Parallel Deci-sion Feedback Decoder,PDFD).研究表明,预滤波M算法解码器适合在多种情况下取代预滤波PDFD,用于1000 BASE-T千兆以太网收发器联合解码均衡器,其中4tap PF-MA4解码器的性能优于14tap PDFD,而面积仅为其39%.

太赫兹射频器件与集成技术研究

无线通信、探测感知、安全检测、人工智能等民用和国防电子信息技术的不断快速发展与演进,对太赫兹(0.1~1 THz)技术提出了越来越迫切的应用需求。太赫兹波段具有丰富的频谱带宽资源,其宽带特性可以支撑未来6G高速率通信、新一代高分辨雷达系统性能的实现。同时,太赫兹通信和探测必须克服高频率、短波长所带来的高传播路径衰减、激增的无源器件与互连损耗以及有源器件功率生成和效率难题。本文将回顾太赫兹射频器件与集成技术的发展现状,阐述上海交通大学团队通过新型无源、有源器件与天线及其先进封装等技术方法,整体提升太赫兹前端系统性能的相关研究进展。

基于慢波半模基片集成波导的紧凑型平衡滤波器设计

本文基于慢波半模基片集成波导(Slow-Wave Half-Mode Substrate Integrated Waveguide,SW-HMSIW)结构,设计了一款紧凑型平衡滤波器.该滤波器由金属盲孔阵列加载的SW-HMSIW多模谐振腔、两对间距0.5λ_(g)的差分馈电线(λ_(g)为滤波器中心频率处的波长)组成.该平衡滤波器由于利用了HMSIW多模谐振腔的不同模式,TE_(102)^(SW)和TE_(106)^(SW)两个模式工作在共模(Common Mode,CM)状态,而TE_(103)^(SW),TE_(104)^(SW),TE_(105)^(SW)这3个模式工作在差模(Differential Mode,DM)状态;因此该滤波器相较于已发表文献中的SIW平衡滤波器,具有更宽的工作带宽.进一步,慢波结构的引入实现了对HMSIW多模谐振腔不同模式谐振频率的调控,明显降低了谐振腔的纵向及横向尺寸,实现了滤波器的紧凑化设计.本文提出的滤波器,其总尺寸为1.86λ_(g)×0.34λ_(g),-3 dB DM工作相对带宽可达32%,-20 dB CM抑制相对带宽可达23%.与同类HMSIW平衡滤波器相比,本文提出的SW-HMSIW平衡滤波器的电路面积减小了约42%.

基于人工电磁结构的天线波束控制技术

波束前倾结构后置天线(Forward Tilted Beam and Back-placed Antenna,FTBBA)在高超声速小型飞行器领域有广泛应用。文中采用水平磁+电壁构成端射元,利用电与磁的二重性原理和Yagi天线理论,构建C波段波束前倾结构后置微带八木天线以实现端射。同时,利用栅格结构人工电磁材料(Artificial Electromagnetic Structures,AEMS)抑制表面波,减小杂散电磁波对端射方向图和极化纯度的影响。此外,围绕高超声速小型飞行器天线的共形需求,将两组FTBBA共形于典型的高超声速飞行器表面以实现双极化端射。该天线能够在5.2~5.9 GHz实现VSWR<2(相对带宽为12.6%),增益>11 dBi,主瓣波束宽度约20×32°。该天线突破端射波束控制技术,解决了常规技术手段难以克服的高速飞行器结构后置和波束前倾相互制约等技术难题。

碳纳米材料太赫兹无源元件与天线研究进展

简述了碳纳米材料(包括碳纳米管与石墨烯)无源元件和天线方面的一些研究进展,主要集中在高频率特别是太赫兹频段。首先简要回顾了碳纳米材料电感、电容、谐振器与滤波器方面的进展,然后是基于碳纳米材料的太赫兹天线研究概述,最后简要介绍了本课题组在相关领域的一些研究成果。此外还评估了碳纳米材料在这几种应用中的优势,展望了未来太赫兹频段的一些研究方向。

多导体传输线时域响应分析的卷积-特征法

本文提出了多导体传输线时域响应分析的卷积-特征法,其最大特点是能分析具有频变损耗和任意负载终端的非均匀传输线.

非均匀传输线时域响应的拉氏变换分析

本文用数字拉氏逆变换方法分析了具有线性终端负载的非均匀耦合传输线的时域响应。该分析方法比传统的基于快速傅里叶变换的方法效率更高,功能更强.

传输线时域响应分析中的改进型NILT方法

本文利用拉氏变换的推广定义及初值定理，获得一种传输线时域响应分析的改进型数字拉氏逆变换（ＮＩＬＴ）方法．该方法采取了将分析时间分段并进行传输线初始条件重新设置的步骤，因而比传统的ＮＩＬＴ方法精确、有效．

非均匀传输线综合的特征法

本文利用特征法对无耗非均匀传输线进行了综合。在二倍于传输线延时的时间范围内给定时域反射（ＴＤＲ）电压响应的ｍ个取样值，则非均匀传输线可由ｍ段长度不等、延时为相应时间取样间隔的均匀线近似，各均匀传输线段的特性阻抗可唯一求出。非均匀传输线上信号的传播速度沿线可以变化，ＴＤＲ响应无须分解为入射波和反射波，使得本文方法比传统的利用散射参数的综合方法更加简单、有效。应用实例表明，综合精度非常理想。

波形迭代法在多导体耦合传输线瞬态分析中的应用

本文提出了在频域应用波形迭代法来分析多导体传输线的瞬态响应。给出的应用实例表明了这个方法的可靠性和某些方面的优势。文章最后还简要地介绍了波形迭代法在传输线分析中的应用前景。

非零初始状态传输线瞬态分析

本文结合付里叶变换和拉氏变换技术，得出了具有任意非零初始电压、电流分布的多导体传输线的等效时域线性网络模型．传输线可以为有耗非均匀线．该模型可与常用电路分析软件（如ＳＰＩＣＥ）接口，因而可处理非线性终端负载．给出了一个应用本文模型进行瞬态分析的例子．

硅衬底微波集成电路

硅衬底微波集成电路具有诱人的发展前景。本文阐述了硅材料用作微波集成电路衬底的优点 ,分析了硅衬底微波传输线、无源元件以及锗硅异质结双极晶体管 (Si Ge HBT)的电性能 ,介绍了目前国内外硅衬底微波集成电路研究的进展 ,并对数字电路与

用波形迭代法分析非均匀多导体传输线的时域响应

本文从频域电报方程出发推出了一个描述传输线ABCD矩阵的微分方程,将传输线时域响应分析从微分方程的边值问题转化为数学上更易求解的初值问题。然后利用波形迭代法数值求解非均匀传输线的ABCD矩阵,证明了一个关于迭代收敛性的定理,并据此采取了旨在加快收敛速度的将传输线分割成许多相互级联的子网络的步骤。传输线的ABCD矩阵求得后,便可借用付里叶变换和卷积技术对具有线性、非线性负载的传输线时域响应进行分析。给出的应用实例表明,诙分析方法是有效而可靠的。

一种新型小型化功分器

文章提出了一种新的功分器分析方法。该方法利用任意两个隔离端口之间的反射和隔离散射参数,严格推导了任意两个隔离端口应该满足的以Y矩阵表示的约束条件。同时提出了先功分电路,后隔离电路的设计流程,为器件的小型化设计指引了方向。与传统的奇/偶模方法相比,该方法对于非对称功分器提供了更严谨的分析过程。该方法也适用于分析任意端口数、任意端接实阻抗、任意功分比的功分器、正交和180°耦合器设计问题。利用该方法,在微带PCB(印刷电路板)上,制作了一款功分器。通过对比理论计算、全波仿真以及测量结果,表明设计的小型化功分器性能良好。

用网络级联法分析非均匀多导体传输线的时域响应

本文将非均匀多导体传输线等效为一系列多端口子网络的级联,各子网络近似为长度很短的均匀传输线构成,转移矩阵可由将其解析表达式展开为无穷矩阵级数进行计算。当子网络数目增大时,展开级数的收敛速度加快,仅保留几个低次项就能达到很高的精度。求出总级联网络的转移矩阵后,利用付里叶变换和卷积技术,便可进行信号时域响应分析。能分析的非均匀传输线可以具有频变参数和任意非线性端接负载。

有耗耦合传输线瞬态响应的性质与分析

本文从频域电报方程出发,推出了一个描述传输线ABCD矩阵的微分方程,并将其解析解展开为矩阵无穷级数,从数学角度严格地推导出了有耗耦合传输线瞬态响应的两条重要性质。从这些级数还可近似计算ABCD矩阵的值。为了提高效率,采取了将传输线分割成许多相互级联的子网络的步骤。文章最后给出了利用ABCD矩阵分析传输线瞬态响应的方法和两应用实例。与经典的频域模式法相比,该方法完全避免了模式分解的复杂过程,因而其计算机程序更简单,节省了大约一半的内存。

高速VLSI电路中传输线瞬态响应的灵敏度分析

本文用特征法分析计算高速VLSI电路中传输线的瞬态响应相对于传输线参数和终端负载参数的灵敏度,从而为VLSI电路信号连接线的优化设计提供了一个有用工具。传输线的终端负载可以为非线性,传输的信号形状可以任意,这是该方法区别于基于数值拉氏逆变换的灵敏度分析方法的最大特点。

TMFABC及其在传输线参数提取中的应用

本文发现将一阶Mur吸收边界条件分别应用到x－t，y-t，z－t平面上两相邻对角节点时，电磁波的反射误差可以互相抵消，从而提出了二重一阶Mur吸收边界条件（TwofoldMur＇sfirst－orderABC，简称TMFABC）．TMFABC可以很方便地应用到多层结构上去，吸收效率比一阶Mur吸收边界条件及其超吸收算法明显提高，尤其在低频端的效果更好，而且TMFABC对衰减波的吸收也很有效我们将TMFABC移植到一个时域有限差分（FDTD）程序中，用来提取多导体传输线的电路模型参数。

基于IBIS模型的高速数字I/O缓冲器的瞬态行为建模

引入了一种基于最新版本的 IBIS模型给出的信息构造高速数字 I/O缓冲器的瞬态行为模型的方法 .阐述了从 IBIS建模数据中得到这种瞬时状态转换行为模型的推导过程 ,同时获得了建模所需要的充分条件 .与相应的晶体管级模型相比 ,该方法在获得了更高仿真精度的同时 ,提高了具有大量同步开关器件芯片互连的仿真速度 .最后 ,为了验证模型的有效性 ,给出了该模型和晶体管级模型 (SPICE模型 )