高速电路板信号完整性设计及仿真

在高速电路设计过程中,信号完整性问题是影响设计能否成功的重要问题之一。通过建立仿真模型,设计者可以在设计阶段就发现信号完整性问题,及时采取合理的方法修改设计,避免了由于信号完整性带来的系统失效。对常见的信号完整性问题进行分析,重点描述了反射和串扰,并结合仿真技术给出相应的修改措施,尽量减小信号完整性产生的问题,通过提前进行设计仿真,设计者可以减少设计失误,提高系统可靠性。     

大规模高速背板的信号完整性设计与仿真

本文首先从联合战术无线电系统的规模分析了设计大规模高速背板的必性,同时从信号完整性方面分析了高速背板设计中所面临的问题,包括反射、串扰、损耗与衰减、电源完整性等几个方面的机理及对PCB设计造成的不良影响,并针对这几个信号完整性问题给出了相应的PCB设计准则。其次,针对一款基于串行RapidlO高速总线的背板系统从PCB设计的层叠设计、布线设计、过孔设计等方面给出具体分析与设计方案。最后,通过Sigrity公司的PowerSI仿真软件、Synopsys公司的Hspice仿真软件和Quantum公司的QSI仿真软件进行信号完整性仿真和Ansofl公司的Siwave5．0仿真软件进行电源完整性仿真,通过仿真分析对PCB信号完整性进行验证与设计优化。     

合理运用SI技术快速收敛高速数字电路设计

随着数字电路集成度和工作频率的不断提高,信号完整性(Signal Integrity, SI)问题在产品研制过程中越来越突出。以惯导系统中的某导航计算机为例,针对故障信号回路,使用仿真软件对其SDRAM时钟信号进行信号完整性仿真,并进行优化设计。通过对比优化前和优化后的仿真与测量结果,验证了由于端接参数不匹配造成SDRAM时钟信号的非单调性畸变问题。仿真与测量结果表明,在产品研制流程中加入信号完整性仿真环节有利于设计快速收敛,提前规避风险,缩短研发周期,降低设计成本,提高电路产品的可靠性和电磁兼容性。     

信号完整性分析技术

随着微电子技术和计算机技术的不断发展,信号完整性分析的应用已经成为解决高速系统设计的唯一有效途径。本文概要地介绍了信号完整性(SI)的定义及解决的主要问题;基于信号完整性分析的PCB设计;信号完整性分析模型和信号完整性仿真工具。     

高速电路PCB设计与仿真

在某测试系统核心板PCB设计中,基于IBIS模型,利用Cadence软件对SDRAM和主CPU间的高速信号进行信号完整性仿真,依靠仿真结果指导PCB设计,对关键网络的走线长度以及拓扑结构等做预先设计,有助于提高系统性能、减小失败风险和缩短开发周期。     

信号完整性在电磁兼容测试中的应用

传输环境的阻抗不匹配可导致传输信号反射,降低信号的传输质量,引起信号完整性问题。为此,通过电磁兼容测试实例来分析信号完整性在电磁兼容测试中的重要性,提出新的测试方法。     

航空发动机电子控制系统的小型化SIP技术

针对电子装备小型化的需求,开展了对航空发动机电子控制系统的系统级封装(SIP)技术研究.以一个航空发动机电子控制系统设计为例,采用芯片堆叠结构,将多个裸芯片管脚用键合线引至电路衬底上的连接点,辅以印制板电路,构成完整的电路系统.通过设计优化和信号完整性仿真分析来控制信号质量,试验验证了在保证电路板信号质量的情况下,采用SIP技术,面积缩小约80%,质量减少约70%.研究显示系统级封装技术是未来航空电子控制系统小型化、高可靠的发展方向之一.      

冲击激励转子系统动力学响应及安全性设计

叶片丢失是高涵道比涡扇发动机适航认证的关键,是影响结构完整性和安全性的关键问题。针对叶片丢失产生的冲击载荷激励,开展了转子结构系统的动力响应机理和安全性设计方法研究,为发动机结构完整性设计提供支撑。建立了高速柔性悬臂转子系统动力学模型,考虑了刚度质量分布特征、载荷传递特征、转静件耦合特征。通过理论和试验,揭示了突加不平衡激励和超大不平衡转子受到持续的冲击碰摩作用过程中,转子振动响应和轴承支反力响应特征。结果表明,支承结构是影响系统存亡的关键环节。提出了提高整机系统安全性的变支承刚度设计方法,在保护轴承完整性、避免抱轴的同时,也降低了系统的振动响应。基于整机模型的叶片丢失全过程的算例仿真分析表明,该方法使支点所受峰值载荷降低了46%,验证了安全性设计策略的有效性。     

线切割断丝先兆及原因

断丝问题是线切割加工的一个严重问题,对加工速度和加工表面完整性都有很大影响。近10年来国内外对断丝问题做了很多研究。本文利用高速数据采集系统记录了大量的断丝前放电脉冲波形,分析找出了断丝的先兆信号和断丝的原因。     

基于 PCIE 的高速密码卡 PCB 设计与研究

为了实现更可靠的高速印刷电路板（PCB）设计，解决电磁兼容（EMC）、信号完整性和电源完整性等问题对系统带来的不利影响，从叠层及布局、电源设计、过孔设计、高速信号布线四个方面详细讨论了具有高速加解密功能的基于PCIE总线的高速密码卡印刷电路板的设计技术，并结合实际应用给出了具体实现办法和有关实例。实践表明：这些技术在高速印刷电路板的实际设计中可行有效。     

INMARSAT integrity channels for global navigation satellite systems

The transmission of integrity information using a signal format compatible with the Global Positioning System (GPS) and relayed through a geostationary satellite repeater, which will be critical in achieving high integrity and availability of global navigation by satellite is discussed. The inclusion of navigation repeaters designed to fulfil this function, the next generation of INMARSAT spacecraft, INMARSAT-3 is examined. The global navigation satellite system (GNSS) integrity channel (GIC) will employ pseudorandom codes in the same family as, but distinct from, the codes reserved by GPS. The data format of the basic integrity channel is designed to convey user range error information for 24 to 40 satellites. A closed-loop timing compensation technique will be used at the uplinking Earth station, to make the signal's clock and carrier Doppler variations identical to those that would result from an onboard signal source. Therefore, the INMARSAT-3 satellites will increase the number of useful navigation satellites available to any user, and can also function as sources of precise timing. There is also a possibility that wide area differential corrections can be carried on the same signal     

基于PCI接口的高速A/D采集电路设计

描述了一种基于PCI总线接口的高速A/D采样电路设计,提出了基本系统构型和硬件设计的开发思路,阐述了高速A/D芯片的选择、智能控制、PCI接口的电路设计,以及信号完整性设计的一般要求。     

基于某高速信号处理模块的信号完整性设计方法

信号完整性设计越来越成为高速电路设计成败的关键。基于某高速信号处理模块的设计经验，从器件选型、布局设计、叠层规划、电源地设计、时钟网络设计和布线要求等六个方面总结了信号完整性设计的工程化设计方法，并给出了高速串行信号特殊的设计要求。     

基于低轨互联网星座的全球导航增强——机遇与挑战CSCD

针对当前卫星导航发展的瓶颈问题,结合当前低轨互联网星座蓬勃发展的趋势,提出了基于低轨互联网星座的全球导航增强系统建设方案。从新兴用户群体对PNT性能的需求、低轨互联网星座的优势、建设成本优势以及通导融合优势等角度出发,分析了低轨全球导航增强的发展机遇。从频率资源、功率资源以及收敛时间三方面,总结了发展低轨全球导航增强系统面临的挑战。在此基础上,为系统体制、信号体制以及系统建设提出了发展建议。最后给出了总结认为低轨全球导航增强采用天基监测+信号增强体制,信号落地功率有望提升15~30dB,收敛时间缩短至秒级,信号频段向Ka频段扩展,最终实现城市挑战性环境下快收敛、高精度、高完好、高安全、高可用的PNT目标。     

损伤定位中频率法的改进及应用

传统的基于频率的损伤定位指标是通过忽略结构运动摄动方程的二阶项得到的,用于结构的损伤位置识别可能导致误判.在对传统的基于频率的结构损伤位置识别机理进行了阐述基础上,理论推导改进的损伤定位指标.最后以复合材料悬臂梁进行数值模拟试验.试验结果表明,所建议的改进方法指标比原来方法指标更为有效.