高速PCB中复杂元件的高频测试与等效电路建模
发布时间：2023-11-18 09:15
随着印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)板级电路不断向高频、高密的方向发展,电子产品的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)问题和电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)问题日益严峻。同时,电子产品的迭代周期不断缩短,这些因素对电子产品在设计阶段的电磁兼容仿真精度提出了更高要求。在实际的PCB板级电路和系统设计中,各类表贴元件(Surface-Mounted Device,SMD)和电源配送网络(Power Distribution Network,PDN)作为典型的无源器件和结构被广泛、大量地使用。二者的电磁模型精度直接影响电路系统的总体仿真精度。本文从实际工程应用出发,围绕表贴元件和电源配送网络的高频建模、参数提取、测试技术三个方面开展研究,发展了无源结构中电、磁场储能转换与等效电路中LC谐振的关系,对于表贴元件和电源配送网络构建了相同的模型。第一、基于对夹具自动移除(Automatic Fixture Removal,AFR)和直通-反射-延时线(ThruReflect-Lin...
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
部分短语中英文对照
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 器件测试
1.3.1.1 TRL方法
1.3.1.2 AFR方法
1.3.2 寄生参数提取
1.3.3 等效电路建模
1.3.3.1 表贴元件建模
1.3.3.2 电源配送网络建模
1.4 本文主要研究内容和章节安排
第2章 高速PCB中复杂元件测试技术与阻抗计算基本理论
2.1 引言
2.2 去嵌入方法与原理
2.2.1 AFR去嵌入方法
2.2.1.1 AFR去嵌入方法基本算法
2.2.1.2 基于TDR求解夹具中回波损耗的方法
2.2.1.3 被测器件的散射参数提取
2.2.2 TRL去嵌入方法
2.3 电源配送网络的阻抗计算
2.3.1 平面PDN结构的波动方程
2.3.2 特定边界条件下的平面PDN阻抗
2.3.2.1 开路边界条件
2.3.2.2 短路边界条件
2.3.2.3 混合边界条件
2.4 本章小结
第3章 表贴元件的测试误差分析及测试夹具设计
3.1 引言
3.2 基于AFR去嵌入方法的误差分析
3.2.1 误差来源分析
3.2.2 测试结构设计准则
3.3 基于TRL去嵌入方法的误差分析
3.3.1 误差来源分析
3.3.2 测试结构设计准则
3.4 板材DK和DF参数提取
3.5 基于T型滤波结构的表贴元件测试精度验证
3.6 本章小结
第4章 应用于表贴元件测试的非对称夹具去嵌入技术研究
4.1 引言
4.2 基于直通校准件的非对称夹具去嵌入方法原理
4.3 基于直通校准件的非对称夹具去嵌入技术仿真算例
4.3.1 基于窗函数的夹具回波损耗提取
4.3.2 被测件的S参数提取
4.3.3 与AFR方法的对比及误差分析
4.4 实验验证
4.5 本章小结
第5章 表贴元件寄生参数提取与建模
5.1 引言
5.2 表贴元件模型拓扑结构
5.3 表贴元件寄生参数提取
5.3.1 直接去嵌入方法
5.3.2 基于LC谐振的微小寄生电阻提取方法
5.3.3 基于手机天线的实验验证
5.4 表贴元件建模与模型精度验证
5.4.1 表贴元件建模方法
5.4.2 表贴元件模型精度实验验证
5.5 本章小结
第6章 有载网格状电源配送网络的参数提取与建模
6.1 引言
6.2 有载网格状PDN的并联形式等效电路建模研究
6.2.1 等效电路模型拓扑
6.2.2 仿真及实验验证
6.3 基于模式电场分析的有载网格状PDN串联形式等效电路建模研究
6.3.1 等效电路拓扑结构
6.3.2 寄生参数提取
6.3.3 实验验证
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
作者简介及在校期间取得的科研成果
本文编号：3864996
【文章页数】：141 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
部分短语中英文对照
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 器件测试
1.3.1.1 TRL方法
1.3.1.2 AFR方法
1.3.2 寄生参数提取
1.3.3 等效电路建模
1.3.3.1 表贴元件建模
1.3.3.2 电源配送网络建模
1.4 本文主要研究内容和章节安排
第2章 高速PCB中复杂元件测试技术与阻抗计算基本理论
2.1 引言
2.2 去嵌入方法与原理
2.2.1 AFR去嵌入方法
2.2.1.1 AFR去嵌入方法基本算法
2.2.1.2 基于TDR求解夹具中回波损耗的方法
2.2.1.3 被测器件的散射参数提取
2.2.2 TRL去嵌入方法
2.3 电源配送网络的阻抗计算
2.3.1 平面PDN结构的波动方程
2.3.2 特定边界条件下的平面PDN阻抗
2.3.2.1 开路边界条件
2.3.2.2 短路边界条件
2.3.2.3 混合边界条件
2.4 本章小结
第3章 表贴元件的测试误差分析及测试夹具设计
3.1 引言
3.2 基于AFR去嵌入方法的误差分析
3.2.1 误差来源分析
3.2.2 测试结构设计准则
3.3 基于TRL去嵌入方法的误差分析
3.3.1 误差来源分析
3.3.2 测试结构设计准则
3.4 板材DK和DF参数提取
3.5 基于T型滤波结构的表贴元件测试精度验证
3.6 本章小结
第4章 应用于表贴元件测试的非对称夹具去嵌入技术研究
4.1 引言
4.2 基于直通校准件的非对称夹具去嵌入方法原理
4.3 基于直通校准件的非对称夹具去嵌入技术仿真算例
4.3.1 基于窗函数的夹具回波损耗提取
4.3.2 被测件的S参数提取
4.3.3 与AFR方法的对比及误差分析
4.4 实验验证
4.5 本章小结
第5章 表贴元件寄生参数提取与建模
5.1 引言
5.2 表贴元件模型拓扑结构
5.3 表贴元件寄生参数提取
5.3.1 直接去嵌入方法
5.3.2 基于LC谐振的微小寄生电阻提取方法
5.3.3 基于手机天线的实验验证
5.4 表贴元件建模与模型精度验证
5.4.1 表贴元件建模方法
5.4.2 表贴元件模型精度实验验证
5.5 本章小结
第6章 有载网格状电源配送网络的参数提取与建模
6.1 引言
6.2 有载网格状PDN的并联形式等效电路建模研究
6.2.1 等效电路模型拓扑
6.2.2 仿真及实验验证
6.3 基于模式电场分析的有载网格状PDN串联形式等效电路建模研究
6.3.1 等效电路拓扑结构
6.3.2 寄生参数提取
6.3.3 实验验证
6.4 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
作者简介及在校期间取得的科研成果
本文编号：3864996
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