第 2 章介绍了天线。本章解释了各向同性和定向辐射元件的原理,并介绍了许多重要概念,包括辐射电阻、天线阻抗、辐射功率、增益和效率。介绍了几种实用的天线形式,包括偶极子、八木波束天线、四分之一波(马可尼)天线、角反射器、波姆和抛物面天线。第 2 章还介绍了馈线(包括同轴电缆和明线类型)、连接器和驻波比 (SWR)。本章最后简要介绍了波导系统。第 3 章的主题是无线电发射机和接收机。本章向读者介绍了 AM 和 FM 发射机以及调谐射频 (TRF) 和超音速外差 (superhet) 接收机的工作原理。选择性、镜像信道抑制和自动增益控制 (AGC) 是现代无线电接收机的重要要求,在继续描述更复杂的接收设备之前,将介绍这些主题。现代飞机无线电设备越来越多地基于数字频率合成的使用,并且描述和解释了锁相环和数字合成器的基本原理。
第 2 章介绍了天线。本章解释了各向同性和定向辐射元件的原理,并介绍了许多重要概念,包括辐射电阻、天线阻抗、辐射功率、增益和效率。介绍了几种实用的天线形式,包括偶极子、八木波束天线、四分之一波(马可尼)天线、角反射器、波姆和抛物面天线。第 2 章还介绍了馈线(包括同轴电缆和明线类型)、连接器和驻波比 (SWR)。本章最后简要介绍了波导系统。无线电发射机和接收机是第 3 章的主题。本章向读者介绍了 AM 和 FM 发射机以及调谐射频 (TRF) 和超音速外差 (superhet) 接收机的工作原理。选择性、镜像信道抑制和自动增益控制 (AGC) 是现代无线电接收机的重要要求,在继续描述更复杂的接收设备之前,将介绍这些主题。现代飞机无线电设备越来越多地基于数字频率合成的使用,并描述和解释了锁相环和数字合成器的基本原理。
摘要。风能和光伏发电等可再生能源具有动态特性,具有明显的间歇性、固有的随机性和有限的输出支持,对微电网系统的频率稳定性有重大影响。尽管研究仍在进行中,但对提高微电网频率稳定性的控制措施仍然缺乏全面的了解。本文通过总结国内外微电网频率稳定性控制策略的进展来解决这一空白。具体来说,它研究了微电网的运行状态和相关的频率稳定性问题,并阐述了保持频率稳定性的各种方法。本文提出了提高频率稳定性的创新控制措施,包括改进主从控制、下垂控制、锁相环和虚拟同步发电机 (VSG) 技术,特别是在孤岛模式和并网模式之间的转换期间。研究结果证明了这些增强控制策略在保持频率稳定性方面的有效性,并最后提出了该领域未来的研究方向。
摘要 — 本文介绍了一种用于网络连接微控制器边缘设备的 IEEE 1588 精确时间协议 (PTP) 的裸机实现,可在汽车网络和多媒体应用中实现亚微秒级时间同步。该实现利用微控制器 (MCU) 的硬件时间戳功能来实现两级锁相环 (PLL),以校正硬件时钟的偏移和漂移。使用 MCU 平台作为 PTP 主机,可通过网络分发亚微秒级精确的全球定位系统 (GPS) 计时信号。使用主从配置评估系统性能,其中平台与 GPS、嵌入式平台和微控制器主机同步。结果表明,MCU 平台可以通过网络与外部 GPS 参考同步,标准偏差为 40.7 纳秒,从而为各种应用中的裸机微控制器系统实现精确的时间同步。索引术语 —PTP、精确时间协议、微控制器、嵌入式系统、TSN、时间敏感网络
带隙基准源是模拟、数字或混合信号电路(如模数转换器、数模转换器、低压差稳压器、锁相环和许多其他电子设备)的关键组件[1、2、3、4、5、6、7]。带隙基准源提供的电压具有明确而稳定的特性,并且对电源电压和温度变化不敏感。基准源的准确性和稳定性对后续电路的性能起着重要作用[8、9]。因此,已经提出了许多高阶温度补偿技术来降低 TC。[10、11、12] 中讨论了依赖于温度的电阻比补偿技术。其曲率补偿效果主要由两个温度系数电阻之比决定,该比值将根据工艺角和失配而发生剧烈漂移。文献 [13, 14, 15, 16] 进一步讨论了温度补偿法,利用工作在亚阈值区的 MOS 管栅源电压进行补偿,但亚阈值 MOS 管由于补偿面积较大,因此 TC 受工艺影响较大。文献 [17] 则采用了非线性补偿项 T ln T 的方法,T ln T 是由工作在亚阈值区的 MOS 管栅源电压扩散产生的,
摘要 — 本文开发了一种电网形成 (GFM) 逆变器控制器,该逆变器既可以用作 GFM 也可以用作电网馈电源,通过使用一种新颖的同步方法,可以改善微电网在电网切换期间的运行。此外,该控制器避免使用锁相环 (PLL),逆变器能够通过自生电压和频率与电网同步。这可以防止逆变器在其输出中复制任何电网电压扰动 - 这是许多使用 PLL 的电网连接逆变器的主要缺点。为了实现快速同步,在逆变器启动和微电网重新连接操作期间都采用了主动同步控制,并提出了一种协调逆变器与微电网控制器和电网互连断路器同步的方法。多个微电网过渡操作和非计划孤岛事件的仿真结果表明,所开发的非 PLL 并网 GFM 逆变器控制器和同步方法能够有效地将逆变器和微电网与电网同步,避免微电网过渡操作期间的相位跳跃,并且与传统配置相比能够改善微电网孤岛瞬态。
本论文涉及汽车应用中配备永磁同步电机 (PMSM) 的电力驱动系统的控制系统结构的设计和分析。本文考虑了无传感器控制,即没有机械转子位置传感器的矢量控制,并彻底分析了锁相环类型的速度和位置估算器。本文提出了一些修改方法,以允许在整个速度范围内运行,并提高估算器处理较大速度估算误差的能力。结果表明,转子凸极效应会影响估算器的动态特性,在某些参数选择和操作条件下,估算器的动态特性可能会变得不稳定。因此,本文推导出简单的参数选择规则,以保证稳定性并简化实施。对于转子凸极效应较小或可忽略的 PMSM,本文还考虑了一种仅从反电动势中提取位置信息的估算器。该估算器基于众所周知的“电压模型”,并提出了一些修改,以通过保证启动时的同步并允许稳定的旋转反转来提高估算器在低速范围内的性能。通过控制实现损耗最小化的理论应用于用于混合动力电动汽车推进的 PMSM 驱动器。通过更强的磁场削弱,可以降低基本铁芯损耗,但代价是增加电阻损耗。研究表明,然而
基于时间的信号处理已经成为超深亚微米混合信号电路设计的一种很有前途的解决方案[1]。基于时间的电路受益于CMOS技术的扩展,因为它不受伴随而来的负面影响(例如晶体管的更差的信噪比和更低的固有增益)的影响。它广泛应用于频率生成(数字锁相环)、电源转换器(脉冲宽度调制DC-DC)、数据转换(基于时间的ADC(TBADC))和节能神经网络加速[1]。在基于时间的信号处理的各种应用中,TBADC引起了极大的关注[2]。TBADC具有友好的数字导向,并且在功耗和芯片面积方面比基于电压的ADC具有潜在优势。最近已经报道了几千兆赫的TBADC[1-3]。[2]提出了一种基于余数系统(RNS)的2GS/s 8位TBADC。RNS量化方法减少了比较器的数量,但功耗仍然很高。 [1] 报道了一种两步 1GS/s 8 位 TBADC,功耗为 2.3mW。与其他千兆赫 TBADC [1] 相比,它实现了更好的能效。然而,由于复杂的两步结构,采样率被限制在 1GHz 以下。值得注意的是,电压时间转换器 (VTC) 性能不佳是这些已发布的高速 TBADC 的瓶颈。VTC 的线性度/动态范围、功耗和带宽之间的现有权衡阻碍了高速低功耗 TBADC 设计的进展。
摘要 — 演示了一种用于大气二氧化碳 (CO 2 ) 集成路径差分吸收激光雷达的磷化铟光子集成电路 (PIC)。PIC 由两个宽调谐采样光栅分布布拉格反射器 (SGDBR) 激光器、定向耦合器、相位调制器、光电二极管和半导体光放大器 (SOA) 组成。一个 SGDBR 激光器(前导)使用片上相位调制器和台式 CO 2 Herriott 参考单元锁定在 1572.335 nm 处的吸收线中心。另一个 SGDBR 激光器(跟随器)在 1572.335 nm 附近以 ± 15 GHz 的频率步进,以扫描目标 CO 2 吸收线。跟随器激光器通过光学锁相环偏移锁定到前导激光器。跟随器激光器后的 SOA 在每个频率步进处产生一个脉冲,以创建对目标 CO 2 吸收线进行采样的脉冲序列。根据目标性能要求对 PIC 组件和子系统进行特性描述和评估。与自由运行相比,引导激光器在锁定状态下的频率稳定性标准偏差提高了 236 倍,而与引导激光器相比,在 2 GHz 编程偏移下,跟随激光器的频率稳定性标准偏差为 37.6 KHz。
I. 引言 锁相环 (PLL) 抖动问题表现在各种系统中,特别是在通信和数据转换器中。近年来,有几种趋势导致了对低抖动的需求。首先,更高的数据速率使得链路中大多数阶段的时序预算收紧。其次,有线和无线媒体中可用的带宽有限,需要采用频谱高效的调制方案,这进一步限制了时钟和本地振荡器 (LO) 生成中可容忍的抖动。第三,随着模数转换器 (ADC) 以更高的速度和分辨率为目标,其采样时钟抖动必须相应下降。最先进的 PLL 设计已经在 5.5 GHz 至 16 GHz 频率下实现了 50 至 75 fs rms 范围内的抖动值 [1]–[6]。先前的研究 [7]–[10] 已经研究了 PLL 中的抖动现象。本文的目的是制定 PLL 抖动和功耗之间的权衡,并预测前者降低到 10 fs 以下时的设计问题。通过扩展 [11] 中的工作,我们得出了表明未来面临巨大挑战的趋势。第二节概述了当今理想的抖动值,第三节介绍了我们的分析框架。第四节讨论了振荡器相位噪声的影响,第五节还考虑了参考贡献。第六节涉及电荷泵 (CP) 噪声。第七节和第八节分别分析了抖动对 ADC 的影响以及可以减轻抖动功率权衡的因素。