【摘 要】
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随着海量的数据流在行业和消费者中扩散和广泛传播,对更高数据速率的需求推动着电子设备数量的快速增长。高频高速印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）在电脑、手机这样成熟的终端产品以及智能汽车、物联网设备等新兴产品中被广泛应用。同时,PCB上射频元件的密度不断增加、尺寸不断缩小、工作频率不断提升,导致电磁干扰（Electromagnetic interference,EMI）、
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随着海量的数据流在行业和消费者中扩散和广泛传播,对更高数据速率的需求推动着电子设备数量的快速增长。高频高速印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）在电脑、手机这样成熟的终端产品以及智能汽车、物联网设备等新兴产品中被广泛应用。同时,PCB上射频元件的密度不断增加、尺寸不断缩小、工作频率不断提升,导致电磁干扰（Electromagnetic interference,EMI）、信号完整性（Signal integrity,SI）、电源完整性（Power integrity,PI）问题日益严重。为了解决这些问题,同时压缩电子产品的设计周期、减少产品的调试成本,射频（Radio Frequency,RF）元器件的前期电磁建模和仿真尤为重要,需要着重考虑其仿真效率和精度。本文紧密结合工业界的需求,采用去嵌入算法测量射频元件的电磁寄生参数。同时,针对实际表贴元器件结构未知的问题,研发其等效全波建模。围绕上述两个课题,本文的主要研究内容如下:1、评估了去嵌入算法中常用的二端口夹具自动移除法（Automatic Fixture Removal,AFR）在两种不同实验设置下的去嵌入精度。接着提出了一种基于开路-短路的单端口去嵌入方法,给出其详细的推导过程,并利用仿真和实验算例对该方法进行了验证。所提出方法较传统频域去嵌入方法而言,在牺牲少量精度的前提下,减少了测量次数,提高了射频元件寄生参数的测量效率。2、针对常用的互易低损耗传输线类夹具,提出了一种新型混合去嵌入方法。通过无耗互易网络的幺正性推导出了传输线类夹具的幅度对称性公式,并验证了当该公式用于低损耗传输线时的精度;同时提出了一种基于冲激响应的时域截取方法。将两者结合从而减少求解射频元件散射参数（Scattering parameters）时需要的方程数目。最终通过仿真以及实验例子验证了所提出方法的可行性与准确度,该去嵌入方法相比于AFR方法精度更高。3、上述的去嵌入方法只提取表贴元器件的传导参数,更进一步地,一种针对表贴电感和电容的等效全波建模方法被提出。所提方法采用简单结构代替原本内部结构未知或者过于复杂的表贴元器件,该简单结构可以同时模拟表贴元器件的传导和辐射特性。使用仿真和实测验证了所提出全波模型的传导参数及其辐射场的准确性。本文所提出的两种去嵌入方法,在减少校准所需测量次数的前提下尽可能地保证去嵌入精度,提升去嵌入效率,解决实际工程应用中大批量测试的效率问题。同时,本文所提出的等效全波建模方法为内部结构未知或过于复杂的表贴元器件电磁建模提供了一种新的思路。
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