射頻與微波集成電路參數(shù)提取的積分方程方法及應(yīng)用研究.pdf

1、在現(xiàn)代高性能集成電路中，由于亞微米和深亞微米技術(shù)的發(fā)展，射頻與微波集成電路中器件和單元電路的尺寸越來越小，集成度越來越高，器件間的耦合越來越強，依靠等效電路近似法和調(diào)試經(jīng)驗的經(jīng)典微波無源器件設(shè)計方法己很難適應(yīng)高精度、高要求的場合。因此，電磁場數(shù)值方法已經(jīng)成為對微波集成電路進行分析設(shè)計的一個重要手段。 隨著微波集成電路特征尺寸的減小，在對其進行數(shù)值分析時，產(chǎn)生的未知量往往非常巨大，計算十分困難；為了對微波集成電路的幾何結(jié)構(gòu)進行精確

2、的模擬，使得幾何建模時的剖分尺寸遠遠小于波長，這時，傳統(tǒng)的RWG基函數(shù)、加略金匹配法產(chǎn)生的阻抗矩陣幾近奇異，條件數(shù)極差，存在不穩(wěn)定性問題。因此，需要采用新型的基函數(shù)來解決這一問題。 本文正是針對微波集成電路分析困難的問題，采用基于積分方程的全波分析方法對微波集成電路等平面分層結(jié)構(gòu)電路進行分析計算。主要內(nèi)容為： 首先，介紹了分層介質(zhì)中的電場及混合位積分方程，并對格林函數(shù)推導(dǎo)出由準動態(tài)、表面波、復(fù)鏡像組成的閉合形式的表達式，

3、從而加快了索末菲爾德積分的計算速度。 其次，基于傳統(tǒng)的RWG基函數(shù)的分析方法在計算低頻及微波集成電路中大量存在的精細微小結(jié)構(gòu)問題時，存在不穩(wěn)定性問題。本文采用loop-tree基函數(shù)對其進行計算，它將有散電流與無散電流分開，很好地解決了RWG基函數(shù)存在的不穩(wěn)定性問題。 最后，介紹了兩種用在矩量法分析過程中的S參數(shù)提取技術(shù)。并對一些微波無源器件的散射參數(shù)進行了提取，與等效電路方法的計算結(jié)果進行了比較。 本文所用方法