论文部分内容阅读
超宽带UWB(Ultra Wide Band)通信技术是一种全新的、与传统通信技术有很大差异的技术。它不需使用载波,而是通过发送和接收具有纳秒级以下的极窄脉冲来实现数据的传输,从而具有GHz量级的带宽。对于民用市场,UWB技术刚刚起步,该项技术的广泛应用需要硬件半导体技术的支持,更给高速设计软件和算法带来了挑战。随着电子与集成电路技术的飞速发展,以UWB通信产品为例,电子设备呈现出越来越向着小型化、高速化方向发展的趋势,日益复杂的高速系统给印刷电路板的设计提出了更严格的要求——随着信号高频分量的不断增加,信号延迟、反射、串扰以及电磁干扰等一系列在低速系统中未被给予重视的问题变得越来越关键。本课题研究的目的在于:一方面,对UWB发射机高频电路进行功能性仿真分析,为发射机电路设计方案的确定与器件选型提供参考与结论;另一方面,为UWB收发系统高速PCB的阻抗设计提供理论指导,确定关键网络和高速信号线的布局布线与器件匹配方案,最大程度地保证板上高速信号的完整性。本文首先对课题背景、超宽带通信技术以及发射系统中的关键技术进行了阐述。随后对信号完整性理论进行了研究与分析,熟悉并介绍了后续仿真工作所使用的两个软件平台ADS与Cadence,并给出了应用仿真流程。最后在前面理论分析的基础上,对UWB系统的相关电路分两部分进行了仿真分析与验证:其一,UWB发射机的功能性仿真验证;其二,UWB收发信机关键网络的信号完整性分析。在这两种情况下给出了各自的仿真结论,为发射机电路的设计提供了指导,为收发系统PCB的叠层结构、阻抗控制与板上信号的完整性提供了最大程度的保证。课题中通过理论研究、相关实验和仿真分析得到的结论为UWB收发信机的相关设计提供了理论和实践依据,结论具有良好的通用性,并为今后进行高频高速电路的设计与仿真工作打下了基础。