闭环光纤陀螺死区及光功率交扰误差的研究

数字闭环光纤陀螺引入的死区问题限制了其向更高性能惯性导航系统的应用。采用数学模型分析了数字闭环光纤陀螺死区的成因是反馈相关误差干扰,通过simulink仿真工具对死区现象进行了仿真,对比陀螺死区测试对模型进行了验证。以此为基础提出了电光合串扰造成死区的干扰模式,分析了干扰误差源的信号频域特征并使用频谱分析仪对受干扰的光功率信号进行了相关频点的测试,同时对比了干扰抑制后无死区的光功率信号相关频点的测试结果。通过抑制相关误差前后的测试结果对比,验证了与数字闭环反馈阶梯波相关的误差输入是死区形成的根本原因,除了电路交叉耦合之外,电路对光强的调制干扰也会造成死区问题。在采用针对干扰信号频率特性的退耦及PCB设计后,闭环光纤陀螺死区由0.2/h降低至0.02/h,满足系统应用需求。     

空间稳定系统壳体翻滚失准角误差精确补偿

壳体翻滚是提高空间稳定系统长时间工作精度的技术手段之一,但其失准角误差将引起速度和姿态扰动。对该误差进行建模、标定与补偿是解决此问题的有效措施。在误差补偿时,由冗余角变化导致的交叉耦合影响对长航时高精度惯导系统是不能忽视的。根据壳体翻滚失准角误差矢量的几何投影关系,建立物理平台坐标系(P系)与陀螺三面体坐标系(G系)之间的坐标转换关系,分析冗余角变化引入的交叉耦合影响,并进行计算机仿真和实际试验。结果表明:冗余角使P系相对G系沿z向的角运动附加极轴壳体翻滚周期分量,其幅值为失准角与冗余角正切函数的乘积;误差补偿考虑这一项,东速、横摇和航向精度十天可提高30%⁵0%。     

基于频率变换的双通带腔体滤波器的研究

该文基于频率变换的方法设计了两种结构的双通带的腔体滤波器,一种是通过谐振器之间直接耦合实现的;另一种是在谐振器之间引入交叉耦合实现的,从而达到产生传输零点的目的。首先根据设计指标,采用频率变换的方法,计算得到谐振器间的耦合系数和外部Q值,然后利用Ansoft HFSS建立同轴腔体滤波器的模型并进行仿真,仿真结果与ADS中等效电路得到的理论结果基本吻合,从而验证了这种方法的正确性。最后通过对级联型结构与交叉耦合型结构双通带腔体滤波器的比较,得出后者比前者具有更好的带外抑制特性。     

Design of a fully differential CMOS LNA for 3.1-10.6 GHz UWB communication systems

A fully differential complementary metal oxide semiconductor （CMOS） low noise amplifier （LNA） for 3.1-10.6 GHz ultra-wideband （UWB） communication systems is presented. The LNA adopts capacitive cross-coupling common-gate （CG） topology to achieve wideband input matching and low noise figure （NF）. Inductive series-peaking is used for the LNA to obtain broadband flat gain in the whole 3.1-10.6 GHz band. Designed in 0.18 um CMOS technology, the LNA achieves an NF of 3.1-4.7 dB, an Sll of less than -10 dB, an S21 of 10.3 dB with ±0.4 dB fluctuation, and an input 3rd interception point （IIP3） of -5.1 dBm, while the current consumption is only 4.8 mA from a 1.8 V power supply. The chip area of the LNA is 1×0.94 mm^2.     

基于动态电流注入技术的高线性混频器设计

对用于改善电流换向混频器线性度的动态和静态电流注入技术进行了讨论,并且提出了一种高线性双平衡CMOS混频器。该混频器在中频级采用交叉耦合晶体管对将电流动态地注入进混频器中,以改善线性度,基于标准的 00.13μｍ CMOS工艺对所提出的混频器进行流片并在片测试,该混频器的射频3ｄＢ 带宽为5.5ＧＨｚ,覆盖了 1ＧＨｚ ~ 6.5ＧＨｚ,混频器取得了7.3ｄＢ~11.4ｄＢ 的转换增益,在射频频率为 2.5ＧＨｚ,中频频率为150ＭＨｚ,本振信号功率4ｄＢｍ 时,取得了8.8ｄＢｍ的输入三阶截止点,芯片所占面积为0.57ｍｍ２,不包括连接片,并且电路在1.2V电源供电下消耗了4.1ｍＷ 的功耗。     

高速低功耗电流型灵敏放大器的设计

提出了一款适合在低电压、大容量SRAM中应用的高速低功耗电流型灵敏放大器。该电路在交叉耦合反相器之间添加了一对隔离管,有效消除了大量位线寄生电容所带来的负面影响,从而极大提高了灵敏放大器的速度。同时,通过对时序控制电路的优化,有效降低了放大器的功耗。采用SMIC0．13μm数字工艺在HSpice下进行仿真,结果表明：在室温,1．2V工作电压下,灵敏放大器的放大延迟仅为0．344ns,功耗为102μw。相比文献中提出的电流型灵敏放大器,速度分别提高了9．47％和31．2％,功耗则降低了64．8％与63％。     

一种高性能腔体带通滤波器的研究与设计

为了抑制CDMA800网络下行频段的噪声,利用HFSS和二维电路仿真软件AWR的协同仿真,设计了同轴腔体滤波器,该滤波器利用交叉耦合结构实现了边带外的高抑制性能。所设计滤波器中心频率为875MHz,带宽10MHz;插入损耗〈-0．25dB;回波损耗〉-20dB;带外抑制〉-80dB,满足了设计要求。仿真结果表明：该滤波器结构设计尺寸小、频带宽、带外抑制高、带内插损小等,在通信领域具有良好的应用前景。     

交叉耦合技术及LC滤波器设计分析

对滤波器交叉耦合技术进行了研究,分析了交叉耦合的矩阵理论,并大致分析了其拓扑结构.从理论上提出了交叉耦合三维拓扑模型,相对于实际应用中的二维拓扑模型,这种结构更为简单,更能充分利用各个耦合腔之间的耦合结构.把交叉耦合结构应用于LC滤波器设计中,计算与仿真结果表明,这种结构可以减少滤波器元器件数目,降低成本,提高性能.     

一种低噪声C类LC压控振荡器的设计

为了改善压控振荡器相位噪声,基于40 nm CMOS工艺,设计一种低噪声C类LC压控振荡器。交叉耦合NMOS对管通过电流镜偏置作为电路的电流源,并采用共模反馈偏置电路使交叉耦合PMOS对管工作在饱和区,保证LC压控振荡器实现C类振荡。通过差分可变电容的设计,压控振荡器的增益减小,压控振荡器的相位噪声得到改善。设计了4组开关电容进行调节,增大压控振荡器的调谐范围。仿真结果表明,处于1.2 V的电压下,压控振荡器振荡频率范围在4.14～5.7 GHz,频率调谐范围变化率达到31.2%,相位噪声为-112.8 dBc/Hz。     

用于非制冷红外探测器片上存储器的低延迟灵敏放大器设计北大核心CSCD

针对非制冷红外探测器片上存储器的高速数据读出,设计了一种用于非制冷红外探测器片上存储器的低延迟灵敏放大器。随着非制冷红外探测器像素阵列的不断加大,对非制冷红外探测器片上存储器的要求也更高,需要一个更高速的存储器进行红外探测器内部数据存储。通过降低灵敏放大器延迟时间是提高数据传输速度的一种可靠方法。本文对传统交叉耦合结构灵敏放大器进行改进,与传统交叉耦合结构灵敏放大器相比,增加了完全互补型的第二级交叉放大电路,并采用NMOS组成的中间阶段进行两级运放的耦合。改进后的新型灵敏放大器能快速有效地放大位线上电压差,同时改善灵敏度低的问题。本论文设计的灵敏放大器采用TSMC 65 nm工艺,在工作电压为5 V、位线电压差为100 mV条件下,仿真结果表明:数据读出延迟仅为25.19 ps,与交叉耦合式灵敏放大器相比,读出延迟降低了37.07%。同时,在全工艺角仿真条件下,环境温度为-45—125℃,新型灵敏放大器延迟仿真最大值仅为39 ps,最小值为17.1 ps。