超宽带变频组件的容差分析.pdf

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1、２０１６年６月舰船电子对抗Ｊｕｎ．２０１６第３９卷第３期ＳＨＩＰＢＯＡＲＤＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＣＯＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥＶｏｌ．３９Ｎｏ．３超宽带变频组件的容差分析孙彪，王勇（中国船舶重工集团公司第７２３研究所，扬州２２５００１）摘要：介绍了电子线路容差分析的基本原理，采用蒙特卡罗模拟方法对６．０～１８．０ＧＨｚ超宽带微波变频组件电路进行容差特性分析，针对组件链路中功率增益和噪声系数，提出新的优化思路，并给出了相关器件参数的容差范围。模拟结果表明，调整元器件的重要参数，可以改变容差特性。研究为提高组件的可靠性提供了很好的参考依据。关键词：

2、容差分析；蒙特卡罗；噪声系数；可靠性中图分类号：ＴＮ７０２文献标识码：Ａ文章编号：ＣＮ３２-１４１３（２０１６）０３-０１０３-０４DOI：１０．１６４２６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｄｚｄｋ．２０１６．０３．０２６ToleranceAnalysisofUltra-widebandFrequencyConversionSubassemblyＳＵＮＢｉａｏ，ＷＡＮＧＹｏｎｇ（Ｔｈｅ７２３ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＳＩＣ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ２２５００１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏ

3、ｆｔｏｌｅｒａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｉｒｃｕｉｔ，ｕｓｅｓＭｏｎｔｅＣａｒｌｏａｎａｌｏｇｍｅｔｈｏｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｔｏｌｅｒａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ６．０～１８．０ＧＨｚｕｌｔｒａ-ｗｉｄｅ-ｂａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙｃｉｒｃｕｉｔ，ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄａｎｅｗｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｈｏｕｇｈｔａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｏｗｅｒｇａｉｎａｎｄｎｏｉｓｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙｌｉｎｋ，ａｎｄｇｉｖ

4、ｅｓｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｔｏｌｅｒａｎｃｅｒａｎｇｅｏｆｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｅｄｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｋｅｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｃａｎｃｈａｎｇｅｔｈｅｔｏｌｅｒａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓｇｏｏｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｂａｓｉｓｆｏｒｒａｉｓｉｎｇｔｈｅｓｕｂａｓｓｅｍｂｌｙｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．Keywords：ｔｏｌｅｒａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ；

5、ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ；ｎｏｉｓｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ的条件下，计算元器件参数变化对电路性能的影响。０引言容差分析的一般程序如图１所示，通过容差分析，可在电子产品设计中，容差分析是判定电路设计以发现设计电路中元器件的容差对性能影响的大可靠性非常重要的依据之一，由于制造工艺和实际小，从而优化电路设计，将电路的误差控制在可靠的［２４］工作环境等因素影响，电路元器件难免会发生参数范围内。飘移，即设计值与实际使用测量值存在偏差，这种偏容差分析一般是采用统计的方法，即利用元器差会导致产品可靠性下降，进而影响产品的性件已知的偏离

6、范围和各个参数的随机分布情况计算［１２］能。为了避免这种情况在电子产品设计初期发整个电路特性的分布规律。如用元器件的实际分布生，一般需要引用容差分析方法，其对保证电路可靠数据，模拟大量由这类分布中随机选取的元器件组性和稳定性有十分重要的实用价值。本文基于成电子线路特性，对这样一组随机元器件数值进行ＭＡＴＬＡＢ软件实现了超宽带微波变频组件的容差重复计算和分析。蒙特卡罗分析方法就是在指定的分析，研究了容差分析对组件设计的影响。分布函数和容差范围内随机地选取元器件及电子线路工作条件参数，再进行大量的计算，从而分析出电１容差分析子线路性能的偏差。对

7、设计者来说，用蒙特卡罗分容差分析就是在给定电路元器件参数容差范围析方法更接近实际。本文针对６～１８ＧＨｚ幅相一收稿日期：２０１６０１１５１０４舰船电子对抗第３９卷致变频组件，利用蒙特卡罗方法分析其主要指标的容差范围。图１容差分析程序常用电子线路容差分析的模拟仿真软件是表１噪声系数分析［５］Ｐｓｐｉｃｅ软件，它提供了蒙特卡罗分析和最坏情况名称增益／ｄＢ噪声系数名称增益／ｄＢ噪声系数分析２种方法。考虑Ｐｓｐｉｃｅ一般只适用于小规模滤波器-１１滤波器-２２系统元器件级模拟仿真，ＭａｔｈＷｏｒｋ公司推出的高限幅器-１.５１.５滤波器-１１性能数值计

8、算和可视化软件ＭＡＴＬＡＢ，其在数值低噪放１９２放大器１５３分析、矩阵运算、信号处理和图形处理方面有很大的开关-２２衰减器-６６优势。因此，本文提出了一种新的容差分析方法，即采用