微波與高速電路寬域參變分析研究.pdf

1、現(xiàn)代電子技術(shù)高速發(fā)展，伴隨著特征尺寸的不斷減小，集成度及時鐘頻率的持續(xù)提高，微波及高速電路系統(tǒng)的電特性分析越發(fā)顯得重要，因應于此，相關(guān)各領域的研究如火如荼，百花齊放。目前，電磁場全波分析、參數(shù)提取、電路建模、快速電路分析及商用軟件開發(fā)等方面的研究已經(jīng)較為豐富及成熟；但是由于一些實際的困難，有關(guān)幾何結(jié)構(gòu)層次的設計綜合的研究卻進展緩慢，仍然停留在依賴傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法或依賴EDA軟件不斷仿真試驗的階段，相關(guān)研究甚少。 基于以上背景，本文

2、主要針對微波與高速電路計算機輔助分析與設計，以幾何結(jié)構(gòu)層次的快速分析及設計綜合為目標，圍繞微波與高速電路中的參變分析及多參數(shù)模型建立展開研究。全文主要包括以下幾方面內(nèi)容： 1)闡述了尺寸維漸近波形估計(AWE)的基本原理，并在其基礎上作了一些修正；提出了更好的和更一般化的簡化和求導方案，并且提出了AWE結(jié)合分塊矩陣思想，更好地發(fā)揮了AWE方法的效能，尤其適用于在大塊電路固定條件下設計和調(diào)整小塊電路情況。 2)提出了一種新

3、型自適應分段的方法。該方法以高精度的逼近模型(Padé有理模型及偽譜多項式模型)作為基礎，綜合采樣點校驗和模型間校驗，克服了傳統(tǒng)的插值和逼近方法往往無法準確高效地分析具有高度的非線性和多峰特點一類問題的困難，應用于電源/地平面阻抗特性分析中，很好地滿足了準確度和高效率的雙重要求。 3)提出了基于洛朗級數(shù)的漸近波形估值法。傳統(tǒng)的漸近波形估計技術(shù)，存在一定缺陷：比如1)有時系數(shù)矩陣本身在展開點處奇異，不能求逆；2)泰勒級數(shù)展開只在收

4、斂圓內(nèi)有效，逼近范圍有限等。針對這些問題，新方法基于洛朗級數(shù)展開，考慮了負冪項的作用，可以選擇在收斂圓內(nèi)或收斂圓外及收斂環(huán)域展開，應用上具有很大的靈活性。將該技術(shù)應用于電源分配系統(tǒng)的去耦電容選擇問題，可以快速選擇合適的電容大小，降低系統(tǒng)的端口阻抗，進而達到優(yōu)化設計的目的。 4)提出了寬帶漸近波形估值法。針對漸近波形估計的誤差和收斂半徑問題，本文以Padé逼近的誤差理論為基礎，給出了AWE有效帶寬的大致估計。在此基礎上，進一步給出

5、了一種新型寬帶漸近波形估計技術(shù)，作為傳統(tǒng)方法的擴展。新方法通過連續(xù)的漸近波形估計外推逼近，逐步縮小待逼近范圍，最終實現(xiàn)整個需求帶寬的逼近。 5)提出了多維漸近波形估值法(MD-AWE)及多維場合下的自適應跳點外推擴展技術(shù)。傳統(tǒng)的一維漸近波形估計技術(shù)不能夠滿足實際中許多多維問題的分析。為了滿足這些多維場合下的需求，作為一維漸近波形估計技術(shù)的擴展，提出了多維漸近波形估計方法，并且給出了多維情況下的自適應跳點技術(shù)；應用于二維寬域參數(shù)提