[發明專利]一種鐵氧體磁珠對LNA性能影響的預測方法

在審

• 申請號: 202011643964.X
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112685984A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 趙俊平;王一凡;王雷;徐俠;李凡亮;王從杰
• 申請（專利權）人: 江蘇益邦電力科技有限公司
• 主分類號: G06F30/3308
• 分類號: G06F30/3308;G06N3/00;G06N3/12
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 陳月菊

本發明公開了一種鐵氧體磁珠對LNA性能影響的預測方法，包括：提取鐵氧體磁珠的阻抗信息；建立鐵氧體磁珠的SPICE模型，建立鐵氧體磁珠的等效電路拓撲，明確需要獲取的鐵氧體磁珠等效參數，通過GA算法處理鐵氧體磁珠的阻抗信息以獲取鐵氧體磁珠的等效參數初始值；利用DE算法優化獲得的鐵氧體磁珠的等效參數初始值，得到最終建模所需的等效參數；根據鐵氧體磁珠的SPICE模型在LNA電路上的仿真結果，預測鐵氧體磁珠對LNA性能的影響。本發明的計算量更小，所得結果更加精確。

技術領域

本發明涉及電磁兼容技術領域，具體而言涉及一種鐵氧體磁珠對LNA性能影響的預測方法。

背景技術

隨著社會的發展，電路的設計也在朝著高頻高速的方向前進，在電路的設計中，如果沒有考慮EMC的設計，電子設備就很容易出現大量的輻射電磁干擾，影響其它設備正常工作，如收音機、電視機和電話等設備。為了經濟性、可靠性和安全性等因素考慮，我國各行業逐漸提高對電磁兼容技術方面的標準。雖然國內外許多學者對磁性元件和輻射EMI都進行了一定的研究，但由于輻射EMI機理復雜，且磁性元件種類眾多，缺乏磁性元件機理研究和建模分析以及在輻射EMI應用中的研究，鐵氧體磁珠(簡稱磁珠)在電磁兼容中應用廣泛。

在N個復雜的混合信號系統中，隔離不同電路塊之間的電源噪聲非常關鍵。由于不同電路塊的電壓擺幅變化以及每個電路對電源噪聲的敏感性，隔離數字和RF設備至關重要。與RF信號相比，數字設備可能具有相對較大的電壓擺幅，但集成的RF設備可能具有非常小的電壓。當由相同的電源電壓供電時，在數字設備的電源節點處產生的電磁干擾(EMI)噪聲可以耦合到RF系統。作為射頻(RF)系統的第一級，低噪聲放大器(LNA)極易受到EMI噪聲的影響，因此有必要添加一個用于EMI保護的保護模塊。低噪聲放大器(LNA)作為射頻接收器系統的第一級，極易受到外部電磁干擾(EMI)噪聲的影響。為了防止電磁干擾，鐵氧體磁珠通常在LNA上使用，表面貼裝技術(SMT)鐵氧體磁珠是用于EMI抑制的常用保護器件。但是，鐵氧體磁珠包含具有非線性行為的磁性材料。因此，它們對LNA的性能產生不利影響。而目前針對鐵氧體磁珠對LNA性能影響預測的方法均存在計算量大和計算結果不夠精確的問題。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供一種鐵氧體磁珠對LNA性能影響的預測方法，采用了差分進化算法(DE)獲得準確的鐵氧體磁珠等效模型參數，建立具有鐵氧體磁珠集成電路(SPICE)模型的仿真程序來表征其行為，計算量更小，所得結果更加精確。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種鐵氧體磁珠對LNA性能影響的預測方法，所述預測方法包括以下步驟：

S1，提取鐵氧體磁珠的阻抗信息；

S2，建立鐵氧體磁珠的SPICE模型，建立鐵氧體磁珠的等效電路拓撲，明確需要獲取的鐵氧體磁珠等效參數，通過GA算法處理鐵氧體磁珠的阻抗信息以獲取鐵氧體磁珠的等效參數初始值；

S3，利用DE算法優化步驟S2中獲得的鐵氧體磁珠的等效參數初始值，得到最終建模所需的等效參數；

S4，根據鐵氧體磁珠的SPICE模型在LNA電路上的仿真結果，預測鐵氧體磁珠對LNA性能的影響。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

進一步地，步驟S1中，通過VNA提取鐵氧體磁珠的阻抗信息。

進一步地，步驟S2中，所述鐵氧體磁珠等效參數包括鐵氧體磁珠等效參數包括等效電阻R、等效電容C、等效電感L。

進一步地，步驟S2中，所述通過GA算法處理鐵氧體磁珠的阻抗信息以獲取鐵氧體磁珠的等效參數初始值包括以下步驟：

S21，編碼：

采用實數編碼，構造線性變換：