發(fā)布時間：2017-11-21 17:04

  本文關鍵詞：微波射頻變壓器的建模與參數(shù)提取

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【摘要】：隨著射頻集成電路中片上系統(tǒng)(SOC)的迅猛發(fā)展,單片無源器件,包括電感、電容、變壓器和巴倫等,已被廣泛應用在射頻集成電路設計中,尤其是片上螺旋變壓器,它可以實現(xiàn)阻抗變換、諧振負載、低噪聲反饋、帶寬增強以及差分到單端轉換等功能,因此設計出高性能、低成本的片上螺旋變壓器是研究工作的主要目標。盡管目前單片變壓器的制造工藝取得了很大的突破,但是片上螺旋變壓器的建模在很大程度上仍被忽視,沒有顯著的進步�，F(xiàn)有的工藝庫中幾乎沒有片上螺旋變壓器的等效電路模型,所以大量的時間被浪費在變壓器的優(yōu)化設計上,且精度也達不到要求。因此,建立適用于射頻集成電路的精確的片上螺旋變壓器等效電路模型有著深遠的意義。本文基于硅襯底的片上螺旋變壓器,對幾何參數(shù)特性、等效電路模型以及參數(shù)提取方法進行了研究與分析,主要內容包括：1)介紹了片上螺旋變壓器的結構原理與常用的參數(shù)指標,包括耦合系數(shù)、品質因數(shù)和插入損耗等；2)研究了中心抽頭變壓器、交錯互繞變壓器和疊層結構變壓器的性能優(yōu)劣以及這三種結構變壓器分別適用的電路；3)分析了線寬、間距、內徑和圈數(shù)等四個幾何參數(shù)的變化對片上螺旋變壓器性能的影響,探究其優(yōu)化設計的方法,使得變壓器可以滿足不同射頻電路的要求；4)提出了一種改進的片上疊層式變壓器等效電路模型參數(shù)提取方法,該方法結合了直接提取法和優(yōu)化法,利用直接提取法確定參數(shù)初值,利用優(yōu)化法改進精度,在保留兩種方法優(yōu)點的同時,克服了這兩種方法的缺點；5)推導了等效電路模型參數(shù)提取方法的公式,通過100MHz-60GHz頻段內模擬結果與測試結果的對比,驗證了該參數(shù)提取方法的正確性與精確度。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM401

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本文編號：1211629