本文第一次全面、系統(tǒng)、深入和創(chuàng)新性地對智能移動手機(jī)設(shè)計中的EMC（電磁兼容）問題進(jìn)行了研究,該研究能為智能手機(jī)中電磁兼容問題的設(shè)計、分析和解決提供全面而深入的參考。首先本文對智能手機(jī)的物理結(jié)構(gòu)、硬件框圖、運行原理、存在或潛在的噪聲和干擾源特性以及從源頭抑制干擾的辦法進(jìn)行了介紹。本文第一次建立了智能手機(jī)的電磁拓?fù)鋱D,并基于建立的電磁拓?fù)鋱D對智能手機(jī)設(shè)計中存在和潛在的電磁兼容問題進(jìn)行了初步的分類、分析和歸納。接著本文對智能手機(jī)中特有的電磁兼容問題（CSE （Continuous Spurious Emission）問題,RSE （Radiated Spurious Emission）問題和desense （Sensitivity Degradation）問題）進(jìn)行了進(jìn)一步的分析,繪制出了用于對這些問題進(jìn)行分析和實驗的流圖。然后本文找到和明確了要實現(xiàn)智能手機(jī)電磁兼容而需要進(jìn)行全面、詳細(xì)和深入研究的方向：它們分別是提高接收機(jī)抗擾能力的研究,減少發(fā)射機(jī)干擾生成的研究,共存問題的研究,智能手機(jī)電路中干擾傳導(dǎo)耦合的研究,傳輸線模型及其在智能手機(jī)EMC分析中應(yīng)用的研究,智能手機(jī)中非有意輻射的研究以及屏... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：250 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 智能手機(jī)市場現(xiàn)狀
        1.1.2 智能手機(jī)電磁兼容要求
        1.1.3 智能手機(jī)設(shè)計中電磁兼容研究現(xiàn)狀
    1.2 主要內(nèi)容、研究成果和研究特色
        1.2.1 主要內(nèi)容和研究成果
        1.2.2 本文的特色
    參考文獻(xiàn)
第二章 智能手機(jī)物理結(jié)構(gòu)、運行原理和干擾源的介紹
    2.1 智能手機(jī)的物理結(jié)構(gòu)介紹
        2.1.1 PCB表層器件布局介紹
        2.1.2 PCB內(nèi)部印制電路的介紹
    2.2 智能手機(jī)的硬件框圖和運行原理的介紹
        2.2.1 手機(jī)的原理框圖和運行原理
        2.2.2 分系統(tǒng)間的聯(lián)系
    2.3 智能手機(jī)中存在的干擾源,干擾源特點和抑制方法的介紹
        2.3.1 數(shù)字電路的干擾源及抑制辦法
            2.3.1.1 周期性脈沖的頻潛特性及其高頻干擾抑制辦法
            2.3.1.2 高速數(shù)據(jù)信號的頻譜分析及其高頻干擾抑制辦法
            2.3.1.3 智能手機(jī)中高速數(shù)據(jù)和時鐘信號電路
            2.3.1.4 基準(zhǔn)時鐘電路
            2.3.1.5 PWM干擾源電路
            2.3.1.6 尖峰脈沖干擾源及其抑制辦法
        2.3.2 無線發(fā)射機(jī)噪聲
    參考文獻(xiàn)
第三章 智能手機(jī)中電磁兼容問題的分析、分類和歸納
    3.1 智能手機(jī)的電磁拓?fù)鋱D的生成
        3.1.1 器件和結(jié)構(gòu)件的重新定義和分類
        3.1.2 智能手機(jī)系統(tǒng)的電磁拓?fù)鋱D
    3.2 智能手機(jī)系統(tǒng)與外界的電磁兼容問題的分析
        3.2.1 智能手機(jī)系統(tǒng)與外界相互傳導(dǎo)干擾的分析
            3.2.1.1 USB等數(shù)據(jù)傳輸接口和耳機(jī)、麥克風(fēng)和聽筒等音頻接口與外界的傳導(dǎo)互擾介紹
            3.2.1.2 交流充電器接口與供電網(wǎng)絡(luò)的傳導(dǎo)互擾的介紹
            3.2.1.3 天線接口的傳導(dǎo)干擾問題
                3.2.1.3.1 問題的分析
                3.2.1.3.2 CSE問題的分析和實驗流圖
            3.2.1.4 天線口的傳導(dǎo)抗擾度問題
            3.2.1.5 智能手機(jī)的靜電抗擾度的介紹
        3.2.2 智能手機(jī)系統(tǒng)對外界輻射干擾的分析
            3.2.2.1 能導(dǎo)致輻射的部件
            3.2.2.2 RSE問題的分析和實驗流圖
        3.2.3 智能手機(jī)系統(tǒng)受外部輻射干擾的介紹
    3.3 智能手機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部相互干擾的分析
        3.3.1 依據(jù)干擾的耦合路徑的分類
            3.3.1.1 手機(jī)電路內(nèi)的相互耦合
            3.3.1.2 輻射部件間的相互耦合
        3.3.2 依據(jù)相互干擾系統(tǒng)來分類
            3.3.2.1 數(shù)字系統(tǒng)受到到傳導(dǎo)和輻射于擾問題
            3.3.2.2 無線系統(tǒng)受到數(shù)字系統(tǒng)傳導(dǎo)和輻射干擾問題
                3.3.2.2.1 問題的初步分析和歸納
                3.3.2.2.2 Desense問題的分析和試驗流圖
            3.3.2.3 無線通信系統(tǒng)之間的相互干擾問題
    3.4 本章小結(jié)
        3.4.1 對智能手機(jī)中電磁兼容問題的歸納
        3.4.2 實現(xiàn)智能手機(jī)電磁兼容需要更深一步研究的問題
    參考文獻(xiàn)
第四章 提高接收機(jī)抗擾能力的研究
    4.1 緒論
    4.2 智能手機(jī)接收機(jī)介紹
    4.3 影響智能手機(jī)接收機(jī)抗擾度因素的研究
        4.3.1 接收機(jī)輸出信號誤比特率的計算
        4.3.2 信道編碼和擴(kuò)頻對接收機(jī)抗擾度影響的分析
            4.3.2.1 仿真設(shè)置
            4.3.2.2 仿真結(jié)果的分析和實驗驗證
            4.3.2.3 理論分析和進(jìn)一步驗證
        4.3.3 本節(jié)小結(jié)
    4.4 接收機(jī)靈敏度和DESENSE的分析和計算
        4.4.1 接收機(jī)的靈敏度的計算
        4.4.2 接收機(jī)Desense的計算
    4.5 干擾受接收機(jī)射頻非線性器件非線性作用后形成干擾的分析和計算
        4.5.1 引言
        4.5.2 器件的非線性
        4.5.3 干擾受器件非線性作用的分析和計算
            4.5.3.1 有用信號增益的減小和阻塞
            4.5.3.2 交叉調(diào)制(Cross modulation)
            4.5.3.3 互調(diào)(Intermodulation)干擾
            4.5.3.4 混頻器相位噪聲對干擾的搬移
        4.5.4 本節(jié)小結(jié)
    4.6 智能手機(jī)接收機(jī)射頻前端的設(shè)計和優(yōu)化
        4.6.1 射頻前端的設(shè)計和LNA的輸入阻抗匹配
            4.6.1.1 分級系統(tǒng)噪聲系數(shù)的計算
            4.6.1.2 接收機(jī)射頻鏈路的噪聲系數(shù)
            4.6.1.3 射頻前端的設(shè)計和LNA的輸入阻抗匹配
        4.6.2 具體的設(shè)計和優(yōu)化
            4.6.2.1 需要設(shè)計和優(yōu)化接收機(jī)射頻鏈路的框圖
            4.6.2.2 理想狀態(tài)仿真
            4.6.2.3 實際情況仿真
            4.6.2.4 穩(wěn)定性的驗證
        4.6.3 仿真的驗證
    4.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 減少發(fā)射機(jī)干擾生成的研究
    5.1 相關(guān)基礎(chǔ)介紹
        5.1.1 發(fā)射機(jī)干擾
            5.1.1.1 發(fā)射機(jī)干擾介紹
            5.1.1.2 發(fā)射機(jī)電路的介紹
        5.1.2 射頻非線性電路基礎(chǔ)
            5.1.2.1 射頻非線性電路基爾霍夫方程的求解方法
            5.1.2.2 射頻非線性器件的建模
        5.1.3 X參數(shù)模型介紹
            5.1.3.1 X參數(shù)模型的現(xiàn)狀及文獻(xiàn)沒有解決的問題
            5.1.3.2 X參數(shù)的理論基礎(chǔ)
    5.2 射頻高功率放大器的設(shè)計
        5.2.1 發(fā)射機(jī)高功率放大器介紹
        5.2.2 放大器的畸變和干擾機(jī)理
            5.2.2.1 發(fā)射機(jī)諧波的生成機(jī)理
            5.2.2.2 發(fā)射機(jī)鄰道和雜散干擾的產(chǎn)生機(jī)理
            5.2.2.3 互調(diào)干擾生成機(jī)理
        5.2.3 高功率放大器的建模
    5.3 TD-SCDMA高功率放大器X參數(shù)模型的建立、仿真與驗證
        5.3.1 仿真和驗證的簡化
        5.3.2 TD-SCDMA放大器X參數(shù)模型的建立
        5.3.3 仿真和驗證的方法
            5.3.3.1 仿真方法介紹
            5.3.3.2 驗證方法介紹
            5.3.3.3 仿真和驗證用到源的介紹
            5.3.3.4 仿真和測試數(shù)據(jù)的后處理
        5.3.4 仿真和驗證總結(jié)
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 共存問題的研究
    6.1 引言
    6.2 智能手機(jī)內(nèi)共存問題分析和設(shè)計的歸納和總結(jié)
        6.2.1 共存問題示意框圖
        6.2.2 共存問題干擾的耦合途徑
            6.2.2.1 天線間的耦合
            6.2.2.2 共器件耦合
        6.2.3 共存問題分類
            6.2.3.1 發(fā)射機(jī)對接收機(jī)的干擾
            6.2.3.2 發(fā)射機(jī)間相互影響
        6.2.4 共存問題的分析步驟
        6.2.5 發(fā)射機(jī)產(chǎn)生干擾強(qiáng)度的獲取
            6.2.5.1 近似計算
            6.2.5.2 X參數(shù)模型仿真
            6.2.5.3 干擾產(chǎn)物的直接測量
        6.2.6 共存問題的特點
            6.2.6.1 可預(yù)測性
            6.2.6.2 解決方法特殊
        6.2.7 共存問題的努力方向總結(jié)
            6.2.7.1 抑制干擾源
            6.2.7.2 減少干擾的耦合
            6.2.7.3 對接收機(jī)進(jìn)行設(shè)計
            6.2.7.4 軟件設(shè)計
    6.3 INTER-BAND載波聚合共存問題的分析和解決
        6.3.1 發(fā)射機(jī)對接收機(jī)干擾的分析和計算以及解決方案介紹
        6.3.2 發(fā)射機(jī)與發(fā)射機(jī)互調(diào)導(dǎo)致的問題
            6.3.2.1 分析、計算和確定
            6.3.2.2 GPS和GLONASS受到干擾問題的解決方案總結(jié)
            6.3.2.3 LTE B1主接收機(jī)和MIMO接收機(jī)受到干擾問題解決方案總結(jié)
    6.4 SGLTE智能手機(jī)設(shè)計中共存問題的分析、設(shè)計和驗證
        6.4.1 SGLTE同時工作的組合
        6.4.2 SGLTE智能手機(jī)射頻實現(xiàn)方法原理框圖
        6.4.3 發(fā)射機(jī)與發(fā)射機(jī)間的互調(diào)導(dǎo)致的問題的分析和解決
        6.4.4 發(fā)射機(jī)對接收機(jī)的干擾
            6.4.4.1 發(fā)射機(jī)有用信號對接收機(jī)的阻塞問題的分析、解決和驗證
        6.4.5 CMCC DCS1800與TD-SCDMA/TDD-LTE B39共存時發(fā)射機(jī)對接收機(jī)干擾的解決和驗證
            6.4.5.1 CMCC DCS1800發(fā)射機(jī)雜散對TD-SCDMA/TDD-LTE B39接收機(jī)干擾問題的解決和驗證
                6.4.5.1.1 發(fā)射機(jī)雜散導(dǎo)致接收機(jī)Desense的分析和近似計算
                6.4.5.1.2 解決方案的設(shè)計
                6.4.5.1.3 驗證
            6.4.5.2 TD-SCDMA/TDD-LTE B39發(fā)射機(jī)雜散對CMCC DCS1800接收機(jī)干擾問題的解決和驗證
        6.4.6 TDD-LTE B40/41 與2.4G WLAN共存問題的分析和解決和驗證
    6.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 智能手機(jī)電路中干擾傳導(dǎo)耦合的研究
    7.1 緒論
    7.2 共地阻抗耦合
        7.2.1 共地阻抗耦合的機(jī)理和導(dǎo)致的問題
        7.2.2 共地導(dǎo)體阻抗
            7.2.2.1 直流電阻
            7.2.2.2 低頻阻抗
            7.2.2.3 高頻阻抗
        7.2.3 部分電感基礎(chǔ)介紹
            7.2.3.1 環(huán)路電感與部分電感的定義
            7.2.3.2 部分導(dǎo)體的部分電感導(dǎo)致的感性壓降的計算和其與環(huán)路電感的關(guān)系
            7.2.3.3 PCB中導(dǎo)體高頻部分電感數(shù)值計算介紹
        7.2.4 共地阻抗耦合的抑制
            7.2.4.1 器件布置和布線來避免共地阻抗耦合
            7.2.4.2 減少公共導(dǎo)體對于干擾電流的部分電感
            7.2.4.3 物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計來減少共地耦合
    7.3 共電源和控制網(wǎng)路耦合
        7.3.1 智能手機(jī)中常見的共網(wǎng)絡(luò)耦合
            7.3.1.1 共電源網(wǎng)絡(luò)的波動而導(dǎo)致的問題以及應(yīng)對措施
            7.3.1.2 干擾通過共網(wǎng)路直接流經(jīng)被干擾電路的介紹和應(yīng)對措施
    7.4 共器件耦合
        7.4.1 Diplexer
            7.4.1.1 Diplexer在智能手機(jī)中的應(yīng)用舉例
            7.4.1.2 器件的選擇和應(yīng)用方法介紹
        7.4.2 Duplexer
        7.4.3 雙刀雙擲天線開關(guān)
    7.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第八章 傳輸線模型以及其在智能手機(jī)EMC分析和計算中應(yīng)用的研究
    8.1 引言
    8.2 容性和感性耦合基礎(chǔ)介紹
        8.2.1 容性耦合的電路分析
            8.2.1.1 減少耦合的方法
            8.2.1.2 屏蔽機(jī)理的分析
        8.2.2 感性耦合的電路分析
            8.2.2.1 減少耦合的方法
            8.2.2.2 磁感應(yīng)屏蔽機(jī)理的分析
    8.3 傳輸線基礎(chǔ)介紹
        8.3.1 傳輸線波動方程
            8.3.1.1 傳輸系統(tǒng)Maxwell方程介紹
            8.3.1.2 無耗傳輸線TEM波動求解
            8.3.1.3 無耗傳輸線全波求解
            8.3.1.4 有耗傳輸線全波的求解
            8.3.1.5 低損耗傳輸線的準(zhǔn)TEM波求解
            8.3.1.6 本節(jié)小結(jié)
        8.3.2 傳輸線方程的求解
            8.3.2.1 等長多導(dǎo)體傳輸線方程生成
            8.3.2.2 雙導(dǎo)體傳輸線方程及方程通解
            8.3.2.3 負(fù)載電流和電壓確定的雙導(dǎo)線傳輸線方程求解
            8.3.2.4 始端電流電壓確定的雙導(dǎo)線傳輸線方程求解
            8.3.2.5 始端電壓源確定的雙導(dǎo)線傳輸線方程求解
            8.3.2.6 受任意點電壓源(U_S)激勵的傳輸線電流和電壓求解
            8.3.2.7 受任意點電流源(I_S)激勵的傳輸線電流和電壓求解
            8.3.2.8 受沿線均勻分布電壓源激勵的傳輸線電壓和電流求解
            8.3.2.9 受沿線有均勻分布電流源激勵的傳輸線電壓和電流求解
    8.4 PCB走線受外界電磁場激勵響應(yīng)的分析和計算
        8.4.1 低頻響應(yīng)模型
            8.4.1.1 靜電法的建立
            8.4.1.2 Taler模型到Agrawal模型[21]和Rachidi模型[23]的推導(dǎo)
            8.4.1.3 傳輸線方程的求解
        8.4.2 PCB走線束受外界高頻干擾響應(yīng)的分析和計算的介紹
    8.5 PCB走線束間相互耦合問題的分析和計算
        8.5.1 等長PCB雙走線或走線束間相互耦合的分析和計算
        8.5.2 不等長雙PCB走線間相互耦合的等效長度法
            8.5.2.1 不等長到等長的等效
                8.5.2.1.1 干擾走線長度大于相干長度
                8.5.2.1.2 被干擾線長度大于非相干線長度
            8.5.2.2 不相干部分走線沿線電壓和電流的求解
                8.5.2.2.1 干擾線長度大于非相干線長度
                8.5.2.2.2 被干擾線長度大于非相干線長度
        8.5.3 雙導(dǎo)線間弱耦合的積分求解法
    8.6 被干擾走線長度大于相干長度的不等長雙PCB走線間容性和感性弱耦合問題的研究
        8.6.1 干擾走線沿線電壓電流的表達(dá)式
        8.6.2 被干擾走線特性參數(shù)
        8.6.3 容性耦合沿線電壓電流計算
            8.6.3.1 沿線電壓電流的積分表達(dá)式
                8.6.3.1.1 始端微小電壓和電流表示式
                8.6.3.1.2 被干擾走線沿線電壓和電流的積分表達(dá)式
                8.6.3.1.3 干擾傳播常數(shù)與被干擾傳播常數(shù)關(guān)系的討論
            8.6.3.2 干擾走線和被干擾走線傳播常數(shù)相等
                8.6.3.2.1 沿線電壓和電流的通用表達(dá)式求解
                8.6.3.2.2 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載匹配
                8.6.3.2.3 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載短路
                8.6.3.2.4 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載開路
            8.6.3.3 干擾走線和被干擾走線傳播常數(shù)不相等
                8.6.3.3.1 沿線電壓和電流的通用表達(dá)式
                8.6.3.3.2 干擾電路的傳播常數(shù)為0
                8.6.3.3.3 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載匹配
                8.6.3.3.4 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載短路
                8.6.3.3.5 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載開路
        8.6.4 感性耦合沿線電壓電流計算
            8.6.4.1 沿線電壓電流的積分表達(dá)式
                8.6.4.1.1 始端細(xì)小電壓和電流
                8.6.4.1.2 被干攏線沿線電壓和電流的表達(dá)式
            8.6.4.2 沿線電壓和電流的通用表達(dá)式
            8.6.4.3 干擾電路的傳播常數(shù)為0
            8.6.4.4 被干擾電路均匹配和被干擾電路負(fù)載匹配
            8.6.4.5 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載短路
            8.6.4.6 被干擾電路均匹配和干擾電路負(fù)載開路
        8.6.5 端口耦合功率影響因素分析
            8.6.5.1 干擾走線影響函數(shù)的分析
                8.6.5.1.1 內(nèi)阻影響函數(shù)
                8.6.5.1.2 抑制耦合的干擾走線設(shè)計
            8.6.5.2 頻率和相干長度影響的分析
    8.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
    附錄1
    附錄2
    附錄3
    附錄4
第九章 智能手機(jī)中非故意輻射的研究
    9.1 引言
    9.2 基礎(chǔ)介紹
        9.2.1 電磁輻射基礎(chǔ)介紹
    9.3 非有意輻射的分析、建模和抑制
        9.3.1 實際電流回路等效電路模型的建立
        9.3.2 理想回路等效電路模型、理想回路的輻射以及輻射的抑制
            9.3.2.1 理想回路及其輻射
            9.3.2.2 輻射的抑制和受外界干擾的抑制
        9.3.3 非理想回路等效電路模型、非理想回路的輻射以及輻射的抑制
            9.3.3.1 非理想回路1
                9.3.3.1.1 非理想回路以及其輻射
                9.3.3.1.2 輻射的抑制和受外界干擾的抑制
            9.3.3.2 非理想回路2
                9.3.3.2.1 非理想回路以及其輻射
                9.3.3.2.2 輻射的抑制和受外界干擾的抑制
            9.3.3.3 非理想回路3
                9.3.3.3.1 非理想回路以及其輻射
                9.3.3.3.2 輻射的抑制和受外界干擾的抑制
        9.3.4 差分回路輻射的分析和抑制
        9.3.5 智能手機(jī)非有意輻射部件輻射的分析和抑制
    9.4 非有意輻射的數(shù)值分析方法介紹
    9.5 輻射部件間的輻射耦合問題的介紹
    9.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十章 智能手機(jī)中屏蔽罩導(dǎo)致的問題的研究
    10.1 引言
    10.2 屏蔽罩影響導(dǎo)致的CSE問題的分析和解決
        10.2.1 問題描述
        10.2.2 問題實驗分析和解決
            10.2.2.1 實驗設(shè)計
            10.2.2.2 實驗結(jié)果
            10.2.2.3 實驗結(jié)果分析和可行解決方案討論
        10.2.3 小結(jié)
            10.2.3.1 分析和新解決該類問題方法的總結(jié)
            10.2.3.2 降低屏蔽罩導(dǎo)致問題風(fēng)險的措施
    10.3 屏蔽罩對微帶線影響的CST仿真分析
        10.3.1 屏蔽罩高度影響的分析
            10.3.1.1 窄微帶線受屏蔽罩高度影響的分析
            10.3.1.2 寬微帶線受屏蔽罩高度影響的仿真
        10.3.2 屏蔽罩墻與走線距離影響的分析
        10.3.3 微帶線與屏蔽墻體相干長度影響的分析
        10.3.4 分析和結(jié)論
    10.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第十一章 總結(jié)和展望
    參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]多導(dǎo)體互連結(jié)構(gòu)的電磁兼容性分析[D]. 徐軍.北京郵電大學(xué) 2010
[3]強(qiáng)電磁脈沖與有孔矩形腔耦合及地下強(qiáng)電線與地下管線之間互感系數(shù)相關(guān)研究[D]. 汪柳平.北京郵電大學(xué) 2008
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本文編號：3582678