磁性薄膜微波噪声抑制特性分析

《磁性薄膜微波噪声抑制特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文1绪论1.1引言随着射频半导体电子器件的发展，电磁干扰越来越严重，人们对在电子器件中如何降低噪声干扰的研究兴趣越来越浓。随着现代通讯设备的信号频率越来越高，相应的噪声也越来越多。为了降低噪声干扰，提高器件的抗EMI特性，一种使用磁性薄膜材料作为噪声抑制器的方法受到了人们的关注，目前有很多科研单位积极展开相关研究，研究成果表明亚铁磁性薄膜对高频噪声有很大的衰减，因此比较适合做噪声抑制器。研究磁性薄膜噪声抑制特性的普遍做法是，将磁性薄膜材料附着在传输线上，研究薄膜对信号衰减特性的影响。没有磁性薄膜时，信号的噪声谐波通过传输线时仅有微小的衰减。而当传输线上附着了磁

2、性薄膜时，高频噪声受到了很大的衰减。磁性薄膜的理想角色是：避免在通频带的插入损失，同时在阻带使超出有效信号频率的噪声谐波得到最大限度的衰减，从而消除噪声谐波。本课题基于磁性薄膜对传输线上微波频率信号有衰减作用的特点，研究磁性薄膜对GHz发射噪声的衰减特性。探讨了在微波集成电路中磁性薄膜作为噪声抑制器的可行性及其优点，并对薄膜噪声抑制器的应用前景进行了展望。通过本课题的研究可以加深对传输线上磁性薄膜吸波特性的了解，对选用合适的形状及成分的磁性薄膜作为噪声抑制器具有指导性意义。通过本课题的研究还可以加深对微波集成路中使用磁性薄膜材料抗电磁干扰的方法的了解。1华中科技大学硕士学位论文1.

3、2电磁干扰基本概念及噪声抑制的意义1.2.1电磁兼容的背景、概念及其发展状况电磁兼容指的是电气设备在同一电磁环境中共存的一种特性，即要求在同一环境中使用的电气设备正常工作而不能相互干扰，达到兼容目的，更一般地说法是，要求工作中的电气设备对环境的电磁干扰值和抗干扰能力必须满足法律法规的要求，否则某电气设备会对其他正常工作的电气设备造成干扰或者不能在正常允许的[1]电磁环境中正常工作。电磁兼容是一门新兴的学科，其研究课题不仅限于电气设备间的相互兼容问题，而且探讨电气设备的的电磁干扰对人和生物的危害，因此也称为“环境电磁学”。电磁兼容的研究在我国起步较晚，西方发达国家早在20世纪80年代

4、就已经对电气设备的电磁兼容指标进行强制性的规定，即电气设备必须满足法律法规的要求方可投放市场，类似于安全认证一样，需取得认证合格证后才允许在市场上销售。早几年前，我国的电气产品没有对电磁兼容指标做出具体的要求，相关的法律法规尚在制定中，而改革开放的沿海地区许多厂商生产的产品需销往海外，国内的产品研制人员许多还没有电磁兼容这一理念，许多产品在设计和开发阶段完全没有考虑到电磁兼容这一问题，更不了解国外（特别是欧洲国家）的电磁兼容相关的标准，使得研发的产品不能通过国外强制性的电磁兼容测试，自然不能投放到国外市场。值得一提的是，我国的电磁兼容测试在数年前还是一片空白，没有相关的法律法规，更

5、没有价格昂贵的电磁兼容测量设备，许多厂家需花很大的代价把产品送到境外去测试，如不能通过还得送回来修改设计方案，再测试再修改，走了很多的弯路，浪费了大量的人力物力，更浪费了宝贵的时间，甚至错过了许多商机。可见电磁兼容这一新兴的学科对电气产品的重要性。由于我国缺乏相应的电磁兼容的法律法规，同时缺乏必需的测量实验设备，一些国外厂家就钻了这一空子，为了降低产品成本，将一些电磁兼容性能不合格的产2华中科技大学硕士学位论文品投放到我国市场，造成一些产品在真实的电磁环境中工作不稳定，性能下降，甚至出现故障导致无法使用，使我们造成了一定的损失，这样的教训是深刻的。随着我国加入了世界贸易组织，发达的

6、沿海地区许多产品需投放到海外市场，我国政府也关注到了电磁兼容这一课题的重要性，于20世纪90年代中期，相应制定了较为完善的电磁兼容标准，并制定了相应的实施细则，从多种渠道推动国内电磁兼容检测和研究工作，为我国的电磁兼容认证和检测提供了依据。现在这一新兴领域方兴未艾，许多电气产品生产厂家聘请国内国外知名机构和专家到国内讲学，组织了各种各样的培训活动，让产品的研发人员认识和领会了电磁兼容这一理论。在一定程度上推动了这一技术的实施。同时，我国政府投入大量的资金，在各地重要产品检测和检验机构设置电磁兼容测量设备和实验室，为我国的电气设备的电磁兼容测试提供了测试手段和条件，规范了国内外产品的

7、电磁兼容性能，使我国的电磁兼容这一领域逐步与国际接轨。另外，电磁兼容测试设备价格昂贵，以前的设备基本上都从国外进口，许多生产厂商为了占领国外市场，投巨资组建自己的电磁兼容测试实验室，为自己研制的产品提供测试条件和手段。同时，一些国内厂家也看到了电磁兼容测试设备这一商机，纷纷投入高技术力量研制自己的测试测量设备，比如深圳的数家公司已经研制成功多种电磁兼容检测设备，并投放国内外市场。取得了较好的经济效益和社会效益。令人欢欣鼓舞的是，我国政府也准备实施所有电气设备必须进行电