【摘要】：隨著電子器件集成度越來(lái)越高,不同器件的工作頻率或其諧波產(chǎn)生重疊,發(fā)生相互串?dāng)_,進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作,電磁兼容成為電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中不可忽視的一個(gè)問(wèn)題。為了在集成電路設(shè)計(jì)階段就減少可能出現(xiàn)的電磁兼容問(wèn)題,降低產(chǎn)品生產(chǎn)加工后的整改風(fēng)險(xiǎn),我們需要深入研究輻射器件的電磁特性,從而提出有效的等效模型和分析方法。結(jié)合業(yè)界工程應(yīng)用,本文主要針對(duì)高頻高速電子器件在電磁干擾和屏蔽方面進(jìn)行了建模研究�；谘芯勘尘昂同F(xiàn)狀,本文的主要研究包括以下幾個(gè)方面:1、對(duì)電容等局部元件進(jìn)行了建模和高頻寄生參數(shù)誤差分析。本文通過(guò)基因算法優(yōu)化電路模型參數(shù),該電路模型能夠準(zhǔn)確反映出測(cè)試情況。由此我們可以建立同一工藝下元件模型參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù),利用該數(shù)據(jù)庫(kù)可以對(duì)不同參數(shù)值的元件做出有效預(yù)測(cè)。2、對(duì)整體輻射模塊構(gòu)建了等效偶極子模型。通過(guò)提取器件近場(chǎng)輻射信息,建立了基于切向場(chǎng)的磁偶極子的等效輻射源模型,并以仿真模型與實(shí)際器件驗(yàn)證了等效源的準(zhǔn)確性。這極大地提升了仿真效率,并且適用于在前期設(shè)計(jì)中分析模塊與周?chē)骷鸟詈稀?、研究了屏蔽蓋屏蔽效能的近場(chǎng)表達(dá)模型。屏蔽結(jié)構(gòu)是解決電磁干擾的常用方法,對(duì)于輻射器件的屏蔽結(jié)構(gòu),本文創(chuàng)新地提出了屏蔽效能的近場(chǎng)表達(dá)形式。利用近場(chǎng)掃描靈活便捷的優(yōu)點(diǎn),我們分析了用近場(chǎng)磁場(chǎng)表示屏蔽效能的公式,并且將近場(chǎng)屏蔽效能與混響室方式測(cè)得的遠(yuǎn)場(chǎng)屏蔽效能進(jìn)行了比較。二者的一致性驗(yàn)證了所提近場(chǎng)屏蔽效能公式的合理性,從而為電小尺寸屏蔽結(jié)構(gòu)屏蔽效能的測(cè)量提供了一種新的有效測(cè)試方法。4、研究了屏蔽箱中的等效模型遠(yuǎn)場(chǎng)輻射評(píng)估問(wèn)題。屏蔽蓋和屏蔽箱是兩種常見(jiàn)的電磁屏蔽應(yīng)用場(chǎng)景。本文分析了復(fù)雜電磁環(huán)境下典型的噪聲源和屏蔽機(jī)箱電磁輻射場(chǎng)景。對(duì)于屏蔽箱大而電路板小這種結(jié)構(gòu),現(xiàn)有軟件仿真中面臨著多尺度建模問(wèn)題。我們以?xún)?yōu)化算法構(gòu)建偶極子等效模型來(lái)替代輻射源,并驗(yàn)證了在屏蔽箱環(huán)境下等效模型遠(yuǎn)場(chǎng)評(píng)估的準(zhǔn)確性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN03
【圖文】：

ＩＴＲＳ）發(fā)表聲明，將不再以摩爾定律為目標(biāo)。鑒于市場(chǎng)對(duì)小型化與高性能設(shè)備的需逡逑求，集成電路仍將不斷朝著高密度、低功耗和多功能的方向發(fā)展［２］［３］，各種射頻器逡逑件甚至整個(gè)系統(tǒng)都被集成到一個(gè)芯片之中，如圖１－１所示。今后集成電路的發(fā)展主逡逑要在于器件設(shè)計(jì)和電路結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新以及新材料的應(yīng)用［４１，比如采用三維封裝技術(shù)在逡逑電路結(jié)構(gòu)上做出改善。三維封裝是將眾多不同的芯片合理的放置于一個(gè)封裝之中，逡逑利用硅通孔技術(shù)充分拓展封裝在垂直方向的空間。由于電子設(shè)備的小型化與高度集逡逑成，同一塊電路板中包含許多不同的模塊，不同器件的工作頻段可能會(huì)有所重疊，逡逑發(fā)生相互串?dāng)_，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，這導(dǎo)致集成電路的電磁兼容逡逑（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，邋ＥＭＣ）成為電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中不可忽視的一個(gè)問(wèn)逡逑題R[。逡逑＇—卞了１Ｖ．：：二．１逡逑000000000逡逑圖１－１多種模塊集成的芯片逡逑電磁兼容是指在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，電子系統(tǒng)中的眾多器件能夠正常工作，各逡逑種器件彼此之間不會(huì)造成電磁干擾（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，邋ＥＭＩ）。電磁兼容問(wèn)逡逑題的基本三要素［７］［８］是電磁干擾源、干擾路徑和敏感設(shè)備

１．２國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及存在問(wèn)題逡逑在高頻高速電子器件電磁干擾建模方面，目前業(yè)界已有不少研究。在惠更斯等逡逑效原理中，等效源能夠產(chǎn)生和實(shí)際源相同的場(chǎng)［１２］。圖１－３顯示了惠更斯等效原理的逡逑３種情況［１３］。實(shí)際的輻射源定義為電流密度和磁流密度單一介質(zhì)中的輻射場(chǎng)逡逑定義為Ｇ是單位垂直法向量。輻射源可以被表面電流或者表面磁流所替代逡逑２逡逑

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文邐緒論逡逑圖１－４偶極子等效輻射源逡逑ｙ邐ｊ，邋＇邐￣逡逑２Ｄａｓｔａｆｒｏｍ逡逑Q婂危海義瞎恪澹В0２？邋＂，邋Ｖ邋，b6柄彟眾辱．６＃灥．５逡逑邐邋介逡逑}0邋一邐\(．ｉ邋—．．．．邋？邋ｐ＾ｙ逡逑Ｓｏｕｒｃｅ邋ｐｌａｎｅ逡逑圖１－５平面波普轉(zhuǎn)換方法逡逑對(duì)于輻射器件之間通過(guò)空間電磁耦合造成的干擾問(wèn)題，業(yè)界常用做法是將輻射逡逑模塊置于由金屬材料制成的封裝屏蔽蓋之內(nèi)，且屏蔽蓋與地面連接，從而阻斷或減逡逑少空間z1合的福射量。通常使用屏蔽效能（Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ邋Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ，邋ＳＥ）來(lái)反映屏蔽材逡逑料的屏蔽能力［１７］［１８］。根據(jù)傳輸線(xiàn)理論［１９］，屏蔽效能主要取決于三種損耗機(jī)制：反逡逑射損耗0／？）、吸收損耗0４）和多次反射損耗（５）。屏蔽效能的計(jì)算公式如下：逡逑ＳＥ＾＾Ｒ邋＋邋Ａ邋＋邋Ｂ邐（０－１）逡逑其中反射損耗為逡逑及＝２０ｌｏｇ１０邋Ｄ）邋？２０１ｏｇ１0Ａ．邐（０－２）逡逑Ｚ】邋＝邋（ｌ＋力邐（０－３）逡逑式中Ｚ。表示自由空間的波阻抗，Ｚ；表不材料的波阻抗。／＾和口分別是屏蔽材料的逡逑磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率。反射損耗與頻率成負(fù)相關(guān)。吸收損耗為逡逑１邋ｔ邋邐逡逑＾４＝２０１ｏｇ１０＾邋？邋８．６９—邋＝邋＾．６９ｔ＾７ｒｊＪｆａ邐（０－４）逡逑８逡逑其中／是屏蔽層的厚度

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 雷瑾亮;張劍;馬曉輝;;集成電路產(chǎn)業(yè)形態(tài)的演變和發(fā)展機(jī)遇[J];中國(guó)科技論壇;2013年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 李軍;三維封裝電磁干擾的分析與防護(hù)設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2017年

2 項(xiàng)方品;基于近場(chǎng)掃描的高速電路電磁輻射建模研究[D];浙江大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2764100