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智能手机设计中电磁兼容问题的研究

摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
第一章 绪论第17-25页
    1.1 研究背景第17-18页
        1.1.1 智能手机市场现状第17页
        1.1.2 智能手机电磁兼容要求第17-18页
        1.1.3 智能手机设计中电磁兼容研究现状第18页
    1.2 主要内容、研究成果和研究特色第18-22页
        1.2.1 主要内容和研究成果第18-22页
        1.2.2 本文的特色第22页
    参考文献第22-25页
第二章 智能手机物理结构、运行原理和干扰源的介绍第25-35页
    2.1 智能手机的物理结构介绍第25-27页
        2.1.1 PCB表层器件布局介绍第25-26页
        2.1.2 PCB内部印制电路的介绍第26-27页
    2.2 智能手机的硬件框图和运行原理的介绍第27-28页
        2.2.1 手机的原理框图和运行原理第27-28页
        2.2.2 分系统间的联系第28页
    2.3 智能手机中存在的干扰源,干扰源特点和抑制方法的介绍第28-33页
        2.3.1 数字电路的干扰源及抑制办法第28-33页
            2.3.1.1 周期性脉冲的频潜特性及其高频干扰抑制办法第29-31页
            2.3.1.2 高速数据信号的频谱分析及其高频干扰抑制办法第31-32页
            2.3.1.3 智能手机中高速数据和时钟信号电路第32页
            2.3.1.4 基准时钟电路第32页
            2.3.1.5 PWM干扰源电路第32-33页
            2.3.1.6 尖峰脉冲干扰源及其抑制办法第33页
        2.3.2 无线发射机噪声第33页
    参考文献第33-35页
第三章 智能手机中电磁兼容问题的分析、分类和归纳第35-50页
    3.1 智能手机的电磁拓扑图的生成第35-37页
        3.1.1 器件和结构件的重新定义和分类第35-36页
        3.1.2 智能手机系统的电磁拓扑图第36-37页
    3.2 智能手机系统与外界的电磁兼容问题的分析第37-44页
        3.2.1 智能手机系统与外界相互传导干扰的分析第37-41页
            3.2.1.1 USB等数据传输接口和耳机、麦克风和听筒等音频接口与外界的传导互扰介绍第37页
            3.2.1.2 交流充电器接口与供电网络的传导互扰的介绍第37-38页
            3.2.1.3 天线接口的传导干扰问题第38-40页
                3.2.1.3.1 问题的分析第38-39页
                3.2.1.3.2 CSE问题的分析和实验流图第39-40页
            3.2.1.4 天线口的传导抗扰度问题第40页
            3.2.1.5 智能手机的静电抗扰度的介绍第40-41页
        3.2.2 智能手机系统对外界辐射干扰的分析第41-43页
            3.2.2.1 能导致辐射的部件第42-43页
            3.2.2.2 RSE问题的分析和实验流图第43页
        3.2.3 智能手机系统受外部辐射干扰的介绍第43-44页
    3.3 智能手机系统内部相互干扰的分析第44-47页
        3.3.1 依据干扰的耦合路径的分类第44页
            3.3.1.1 手机电路内的相互耦合第44页
            3.3.1.2 辐射部件间的相互耦合第44页
        3.3.2 依据相互干扰系统来分类第44-47页
            3.3.2.1 数字系统受到到传导和辐射于扰问题第45页
            3.3.2.2 无线系统受到数字系统传导和辐射干扰问题第45-47页
                3.3.2.2.1 问题的初步分析和归纳第45页
                3.3.2.2.2 Desense问题的分析和试验流图第45-47页
            3.3.2.3 无线通信系统之间的相互干扰问题第47页
    3.4 本章小结第47-48页
        3.4.1 对智能手机中电磁兼容问题的归纳第47-48页
        3.4.2 实现智能手机电磁兼容需要更深一步研究的问题第48页
    参考文献第48-50页
第四章 提高接收机抗扰能力的研究第50-73页
    4.1 绪论第50页
    4.2 智能手机接收机介绍第50-51页
    4.3 影响智能手机接收机抗扰度因素的研究第51-60页
        4.3.1 接收机输出信号误比特率的计算第51-53页
        4.3.2 信道编码和扩频对接收机抗扰度影响的分析第53-59页
            4.3.2.1 仿真设置第53-55页
            4.3.2.2 仿真结果的分析和实验验证第55-57页
            4.3.2.3 理论分析和进一步验证第57-59页
        4.3.3 本节小结第59-60页
    4.4 接收机灵敏度和DESENSE的分析和计算第60-61页
        4.4.1 接收机的灵敏度的计算第60页
        4.4.2 接收机Desense的计算第60-61页
    4.5 干扰受接收机射频非线性器件非线性作用后形成干扰的分析和计算第61-65页
        4.5.1 引言第61页
        4.5.2 器件的非线性第61-62页
        4.5.3 干扰受器件非线性作用的分析和计算第62-64页
            4.5.3.1 有用信号增益的减小和阻塞第62页
            4.5.3.2 交叉调制(Cross modulation)第62-63页
            4.5.3.3 互调(Intermodulation)干扰第63-64页
            4.5.3.4 混频器相位噪声对干扰的搬移第64页
        4.5.4 本节小结第64-65页
    4.6 智能手机接收机射频前端的设计和优化第65-71页
        4.6.1 射频前端的设计和LNA的输入阻抗匹配第65-67页
            4.6.1.1 分级系统噪声系数的计算第65-66页
            4.6.1.2 接收机射频链路的噪声系数第66页
            4.6.1.3 射频前端的设计和LNA的输入阻抗匹配第66-67页
        4.6.2 具体的设计和优化第67-71页
            4.6.2.1 需要设计和优化接收机射频链路的框图第67页
            4.6.2.2 理想状态仿真第67-69页
            4.6.2.3 实际情况仿真第69-70页
            4.6.2.4 稳定性的验证第70-71页
        4.6.3 仿真的验证第71页
    4.7 本章小结第71-72页
    参考文献第72-73页
第五章 减少发射机干扰生成的研究第73-93页
    5.1 相关基础介绍第73-80页
        5.1.1 发射机干扰第73-75页
            5.1.1.1 发射机干扰介绍第73-74页
            5.1.1.2 发射机电路的介绍第74-75页
        5.1.2 射频非线性电路基础第75-76页
            5.1.2.1 射频非线性电路基尔霍夫方程的求解方法第75页
            5.1.2.2 射频非线性器件的建模第75-76页
        5.1.3 X参数模型介绍第76-80页
            5.1.3.1 X参数模型的现状及文献没有解决的问题第76-77页
            5.1.3.2 X参数的理论基础第77-80页
    5.2 射频高功率放大器的设计第80-83页
        5.2.1 发射机高功率放大器介绍第80页
        5.2.2 放大器的畸变和干扰机理第80-82页
            5.2.2.1 发射机谐波的生成机理第80-81页
            5.2.2.2 发射机邻道和杂散干扰的产生机理第81页
            5.2.2.3 互调干扰生成机理第81-82页
        5.2.3 高功率放大器的建模第82-83页
    5.3 TD-SCDMA高功率放大器X参数模型的建立、仿真与验证第83-89页
        5.3.1 仿真和验证的简化第83页
        5.3.2 TD-SCDMA放大器X参数模型的建立第83-84页
        5.3.3 仿真和验证的方法第84-87页
            5.3.3.1 仿真方法介绍第84页
            5.3.3.2 验证方法介绍第84页
            5.3.3.3 仿真和验证用到源的介绍第84-86页
            5.3.3.4 仿真和测试数据的后处理第86-87页
        5.3.4 仿真和验证总结第87-89页
    5.4 本章小结第89-90页
    参考文献第90-93页
第六章 共存问题的研究第93-120页
    6.1 引言第93-94页
    6.2 智能手机内共存问题分析和设计的归纳和总结第94-101页
        6.2.1 共存问题示意框图第94-95页
        6.2.2 共存问题干扰的耦合途径第95页
            6.2.2.1 天线间的耦合第95页
            6.2.2.2 共器件耦合第95页
        6.2.3 共存问题分类第95-97页
            6.2.3.1 发射机对接收机的干扰第95-96页
            6.2.3.2 发射机间相互影响第96-97页
        6.2.4 共存问题的分析步骤第97页
        6.2.5 发射机产生干扰强度的获取第97-99页
            6.2.5.1 近似计算第97-98页
            6.2.5.2 X参数模型仿真第98-99页
            6.2.5.3 干扰产物的直接测量第99页
        6.2.6 共存问题的特点第99-100页
            6.2.6.1 可预测性第99-100页
            6.2.6.2 解决方法特殊第100页
        6.2.7 共存问题的努力方向总结第100-101页
            6.2.7.1 抑制干扰源第100页
            6.2.7.2 减少干扰的耦合第100-101页
            6.2.7.3 对接收机进行设计第101页
            6.2.7.4 软件设计第101页
    6.3 INTER-BAND载波聚合共存问题的分析和解决第101-105页
        6.3.1 发射机对接收机干扰的分析和计算以及解决方案介绍第101-103页
        6.3.2 发射机与发射机互调导致的问题第103-105页
            6.3.2.1 分析、计算和确定第103-104页
            6.3.2.2 GPS和GLONASS受到干扰问题的解决方案总结第104-105页
            6.3.2.3 LTE B1主接收机和MIMO接收机受到干扰问题解决方案总结第105页
    6.4 SGLTE智能手机设计中共存问题的分析、设计和验证第105-116页
        6.4.1 SGLTE同时工作的组合第105-107页
        6.4.2 SGLTE智能手机射频实现方法原理框图第107-108页
        6.4.3 发射机与发射机间的互调导致的问题的分析和解决第108-109页
        6.4.4 发射机对接收机的干扰第109-112页
            6.4.4.1 发射机有用信号对接收机的阻塞问题的分析、解决和验证第110-112页
        6.4.5 CMCC DCS1800与TD-SCDMA/TDD-LTE B39共存时发射机对接收机干扰的解决和验证第112-115页
            6.4.5.1 CMCC DCS1800发射机杂散对TD-SCDMA/TDD-LTE B39接收机干扰问题的解决和验证第112-114页
                6.4.5.1.1 发射机杂散导致接收机Desense的分析和近似计算第112-113页
                6.4.5.1.2 解决方案的设计第113页
                6.4.5.1.3 验证第113-114页
            6.4.5.2 TD-SCDMA/TDD-LTE B39发射机杂散对CMCC DCS1800接收机干扰问题的解决和验证第114-115页
        6.4.6 TDD-LTE B40/41 与2.4G WLAN共存问题的分析和解决和验证第115-116页
    6.5 本章小结第116-117页
    参考文献第117-120页
第七章 智能手机电路中干扰传导耦合的研究第120-138页
    7.1 绪论第120-121页
    7.2 共地阻抗耦合第121-131页
        7.2.1 共地阻抗耦合的机理和导致的问题第121-123页
        7.2.2 共地导体阻抗第123-124页
            7.2.2.1 直流电阻第123页
            7.2.2.2 低频阻抗第123页
            7.2.2.3 高频阻抗第123-124页
        7.2.3 部分电感基础介绍第124-130页
            7.2.3.1 环路电感与部分电感的定义第124-125页
            7.2.3.2 部分导体的部分电感导致的感性压降的计算和其与环路电感的关系第125-127页
            7.2.3.3 PCB中导体高频部分电感数值计算介绍第127-130页
        7.2.4 共地阻抗耦合的抑制第130-131页
            7.2.4.1 器件布置和布线来避免共地阻抗耦合第130-131页
            7.2.4.2 减少公共导体对于干扰电流的部分电感第131页
            7.2.4.3 物理结构的设计来减少共地耦合第131页
    7.3 共电源和控制网路耦合第131-133页
        7.3.1 智能手机中常见的共网络耦合第131-133页
            7.3.1.1 共电源网络的波动而导致的问题以及应对措施第132-133页
            7.3.1.2 干扰通过共网路直接流经被干扰电路的介绍和应对措施第133页
    7.4 共器件耦合第133-136页
        7.4.1 Diplexer第134-135页
            7.4.1.1 Diplexer在智能手机中的应用举例第134页
            7.4.1.2 器件的选择和应用方法介绍第134-135页
        7.4.2 Duplexer第135-136页
        7.4.3 双刀双掷天线开关第136页
    7.5 本章小结第136-137页
    参考文献第137-138页
第八章 传输线模型以及其在智能手机EMC分析和计算中应用的研究第138-215页
    8.1 引言第138-142页
    8.2 容性和感性耦合基础介绍第142-145页
        8.2.1 容性耦合的电路分析第142-143页
            8.2.1.1 减少耦合的方法第143页
            8.2.1.2 屏蔽机理的分析第143页
        8.2.2 感性耦合的电路分析第143-145页
            8.2.2.1 减少耦合的方法第144页
            8.2.2.2 磁感应屏蔽机理的分析第144-145页
    8.3 传输线基础介绍第145-162页
        8.3.1 传输线波动方程第145-156页
            8.3.1.1 传输系统Maxwell方程介绍第145-146页
            8.3.1.2 无耗传输线TEM波动求解第146-148页
            8.3.1.3 无耗传输线全波求解第148-149页
            8.3.1.4 有耗传输线全波的求解第149-152页
            8.3.1.5 低损耗传输线的准TEM波求解第152-154页
            8.3.1.6 本节小结第154-156页
        8.3.2 传输线方程的求解第156-162页
            8.3.2.1 等长多导体传输线方程生成第156-157页
            8.3.2.2 双导体传输线方程及方程通解第157-158页
            8.3.2.3 负载电流和电压确定的双导线传输线方程求解第158-159页
            8.3.2.4 始端电流电压确定的双导线传输线方程求解第159页
            8.3.2.5 始端电压源确定的双导线传输线方程求解第159页
            8.3.2.6 受任意点电压源(U_S)激励的传输线电流和电压求解第159-160页
            8.3.2.7 受任意点电流源(I_S)激励的传输线电流和电压求解第160-161页
            8.3.2.8 受沿线均匀分布电压源激励的传输线电压和电流求解第161-162页
            8.3.2.9 受沿线有均匀分布电流源激励的传输线电压和电流求解第162页
    8.4 PCB走线受外界电磁场激励响应的分析和计算第162-166页
        8.4.1 低频响应模型第162-166页
            8.4.1.1 静电法的建立第162-165页
            8.4.1.2 Taler模型到Agrawal模型[21]和Rachidi模型[23]的推导第165页
            8.4.1.3 传输线方程的求解第165-166页
        8.4.2 PCB走线束受外界高频干扰响应的分析和计算的介绍第166页
    8.5 PCB走线束间相互耦合问题的分析和计算第166-170页
        8.5.1 等长PCB双走线或走线束间相互耦合的分析和计算第166页
        8.5.2 不等长双PCB走线间相互耦合的等效长度法第166-170页
            8.5.2.1 不等长到等长的等效第167-169页
                8.5.2.1.1 干扰走线长度大于相干长度第167-168页
                8.5.2.1.2 被干扰线长度大于非相干线长度第168-169页
            8.5.2.2 不相干部分走线沿线电压和电流的求解第169-170页
                8.5.2.2.1 干扰线长度大于非相干线长度第169页
                8.5.2.2.2 被干扰线长度大于非相干线长度第169-170页
        8.5.3 双导线间弱耦合的积分求解法第170页
    8.6 被干扰走线长度大于相干长度的不等长双PCB走线间容性和感性弱耦合问题的研究第170-201页
        8.6.1 干扰走线沿线电压电流的表达式第170-171页
        8.6.2 被干扰走线特性参数第171页
        8.6.3 容性耦合沿线电压电流计算第171-184页
            8.6.3.1 沿线电压电流的积分表达式第171-173页
                8.6.3.1.1 始端微小电压和电流表示式第171-172页
                8.6.3.1.2 被干扰走线沿线电压和电流的积分表达式第172页
                8.6.3.1.3 干扰传播常数与被干扰传播常数关系的讨论第172-173页
            8.6.3.2 干扰走线和被干扰走线传播常数相等第173-178页
                8.6.3.2.1 沿线电压和电流的通用表达式求解第173-175页
                8.6.3.2.2 被干扰电路均匹配和干扰电路负载匹配第175-176页
                8.6.3.2.3 被干扰电路均匹配和干扰电路负载短路第176-177页
                8.6.3.2.4 被干扰电路均匹配和干扰电路负载开路第177-178页
            8.6.3.3 干扰走线和被干扰走线传播常数不相等第178-184页
                8.6.3.3.1 沿线电压和电流的通用表达式第178-180页
                8.6.3.3.2 干扰电路的传播常数为0第180页
                8.6.3.3.3 被干扰电路均匹配和干扰电路负载匹配第180-181页
                8.6.3.3.4 被干扰电路均匹配和干扰电路负载短路第181-183页
                8.6.3.3.5 被干扰电路均匹配和干扰电路负载开路第183-184页
        8.6.4 感性耦合沿线电压电流计算第184-196页
            8.6.4.1 沿线电压电流的积分表达式第184-186页
                8.6.4.1.1 始端细小电压和电流第184-185页
                8.6.4.1.2 被干拢线沿线电压和电流的表达式第185-186页
            8.6.4.2 沿线电压和电流的通用表达式第186-189页
            8.6.4.3 干扰电路的传播常数为0第189-190页
            8.6.4.4 被干扰电路均匹配和被干扰电路负载匹配第190-192页
            8.6.4.5 被干扰电路均匹配和干扰电路负载短路第192-194页
            8.6.4.6 被干扰电路均匹配和干扰电路负载开路第194-196页
        8.6.5 端口耦合功率影响因素分析第196-201页
            8.6.5.1 干扰走线影响函数的分析第197-198页
                8.6.5.1.1 内阻影响函数第197-198页
                8.6.5.1.2 抑制耦合的干扰走线设计第198页
            8.6.5.2 频率和相干长度影响的分析第198-201页
    8.7 本章小结第201-203页
    参考文献第203-205页
    附录1第205-207页
    附录2第207-209页
    附录3第209-212页
    附录4第212-215页
第九章 智能手机中非故意辐射的研究第215-232页
    9.1 引言第215-217页
    9.2 基础介绍第217-218页
        9.2.1 电磁辐射基础介绍第217-218页
    9.3 非有意辐射的分析、建模和抑制第218-228页
        9.3.1 实际电流回路等效电路模型的建立第218-219页
        9.3.2 理想回路等效电路模型、理想回路的辐射以及辐射的抑制第219-221页
            9.3.2.1 理想回路及其辐射第219-220页
            9.3.2.2 辐射的抑制和受外界干扰的抑制第220-221页
        9.3.3 非理想回路等效电路模型、非理想回路的辐射以及辐射的抑制第221-227页
            9.3.3.1 非理想回路1第221-223页
                9.3.3.1.1 非理想回路以及其辐射第222页
                9.3.3.1.2 辐射的抑制和受外界干扰的抑制第222-223页
            9.3.3.2 非理想回路2第223-225页
                9.3.3.2.1 非理想回路以及其辐射第223-224页
                9.3.3.2.2 辐射的抑制和受外界干扰的抑制第224-225页
            9.3.3.3 非理想回路3第225-227页
                9.3.3.3.1 非理想回路以及其辐射第225-226页
                9.3.3.3.2 辐射的抑制和受外界干扰的抑制第226-227页
        9.3.4 差分回路辐射的分析和抑制第227-228页
        9.3.5 智能手机非有意辐射部件辐射的分析和抑制第228页
    9.4 非有意辐射的数值分析方法介绍第228-229页
    9.5 辐射部件间的辐射耦合问题的介绍第229页
    9.6 本章小结第229-230页
    参考文献第230-232页
第十章 智能手机中屏蔽罩导致的问题的研究第232-247页
    10.1 引言第232-233页
    10.2 屏蔽罩影响导致的CSE问题的分析和解决第233-241页
        10.2.1 问题描述第233-235页
        10.2.2 问题实验分析和解决第235-240页
            10.2.2.1 实验设计第235-236页
            10.2.2.2 实验结果第236-239页
            10.2.2.3 实验结果分析和可行解决方案讨论第239-240页
        10.2.3 小结第240-241页
            10.2.3.1 分析和新解决该类问题方法的总结第240-241页
            10.2.3.2 降低屏蔽罩导致问题风险的措施第241页
    10.3 屏蔽罩对微带线影响的CST仿真分析第241-246页
        10.3.1 屏蔽罩高度影响的分析第241-243页
            10.3.1.1 窄微带线受屏蔽罩高度影响的分析第242页
            10.3.1.2 宽微带线受屏蔽罩高度影响的仿真第242-243页
        10.3.2 屏蔽罩墙与走线距离影响的分析第243-244页
        10.3.3 微带线与屏蔽墙体相干长度影响的分析第244-245页
        10.3.4 分析和结论第245-246页
    10.4 本章小结第246页
    参考文献第246-247页
第十一章 总结和展望第247-249页
    参考文献第248-249页
致谢第249-250页
攻读博士学位期间发表的学术论文目录第250页

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