基于HFSS的无线传感器节点的PCB信号完整性研究与设计

详细信息    查看全文 | 推荐本文 |

英文篇名：Research and Design of PCB Signal Integrity of Wireless Sensor Node Based on HFSS 作者：任玲芝 ; 李岩岩 ; 余建立 英文作者：REN Lingzhi;LI Yanyan;YU Jianli;College of Mechanical and Electronic Engineering,Chaohu University; 关键词：HFSS ; 无线传感器网络节点 ; PCB ; 信号完整性 英文关键词：HFSS;;wireless sensor network node;;PCB;;signal integrity 中文刊名：MYSF 英文刊名：Journal of Mianyang Teachers' College 机构：巢湖学院机械与电子工程学院; 出版日期：2018-08-15 出版单位：绵阳师范学院学报 年：2018 期：v.37;No.234 基金：巢湖学院校级自然科学研究项目(XLY-201506);; 安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2016A509) 语种：中文; 页：MYSF201808010 页数：6 CN：08 ISSN：51-1670/G 分类号：57-61+69

摘要

针对无线传感器网络节点上射频模块在收发数据时工作在高速高频状态,采用三维电磁仿真软件HFSS对无线传感器节点上射频模块进行信号完整性分析.通过传输线理论计算并与仿真结合,在差分信号线终端端接合适的电阻,调整PCB线宽和线间距,使高速信号在传输时尽可能减小反射和串扰.仿真结果表明,调整后的差分信号接近理论分析,达到了信号完整性要求.
        This paper analyses signal integrity for RF module of wireless sensor node by HFSS software of the three-dimension electromagnetic simulation when RF module sends and receives data working at high frequency and high speed for wireless sensor network node. By combining the transmission line theoretical calculation and simulation,the appropriate resistance is connected at the terminal end of the differential signal line,and the PCB line width and line spacing are adjusted to minimize the reflection and crosstalk when the high-speed signal is transmitted. The simulation result shows that the adjusted differential signal is close to the theoretical analysis and meets the signal integrity requirement.

引文

[1]彭大芹,许海啸,谷勇,等.高速电路PCB及其电源完整性设计[J].自动化仪表,2016,37(3):5-8.
    [2]张召宾,宋宝,程建军.高速数字PCB板的信号完整性仿真与验证[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2015,38(6):778-782,864.
    [3]李晓楠,冯国胜,李晨阳,等.HEV控制系统高速PCB信号完整性分析[J].上海工程技术大学学报,2016,30(4):294-299.
    [4]侯莹莹,胥佳.线形结构对差分传输线信号完整性的影响[J].电子测试,2009(2):1-5.
    [5]PAN S M,FAN J.Equivalent mixed-mode characteristic impedances for differential signal vias[J].IEEE Electromagnetic Compatibility,2009(5):74-79.
    [6]曾晶,唐湘成,王德胜.基于FPGA的差分信号阻抗匹配研究[J].电子设工程,2010,18(3):121-123.
    [7]韦雪明,李平.串行低压差分信号接收器设计[J].半导体技术,2010,35(12):1213-1216.
    [8]谢锐,裴东兴,姚琴琴.高频信号动态测试中的信号完整性分析[J].仪器仪表学报,2017,38(3):773-779.
    [9]REN G Z,ZHOU R J.The signal integrity analysis of differential signal based on Hyperlynx[J].Internation Conference on CMCE,2010(5):269-272.
    [10]史凌峰,林凯,杨一洲,等.基于信号返回路径宽度的阻抗匹配技术研究[J].电波科学学报,2010,25(6):1182-1186.
    [11]黄春跃,郭广阔,梁颖.基于HFSS的高速互连BGA焊点信号完整性仿真分析[J].系统仿真党报,2014,26(12):2985-2990.
    [12]王雅芳.高速PCB信号完整性分析及应用[J].北京电子科技学院学报,2014,22(4):81-86.
    [13]陈放,田建宇,孙兆牛,等.基于信号完整性与电源完整性的PCB电磁兼容协同仿真方法研究[J].航天控制,2017,35(4):90-94.
    [14]SEMIAO J F L C,PICCOLI L B,VARGAS F L,et al.Signal Integrity Enhancement in Digital Circuits[J].Design&Test of Computers,2008,25(5):452-461.
    [15]杨章平.高速PCB设计中的差分等长处理及仿真验证[J].通信技术,2015,48(5):626-630.
    [16]严冬,汪朋,李帅永,等.2.45GHz印刷倒F天线的研究与实现[J].仪器仪表学报,2015,36(10):2372-2380.