[发明专利]一种铁氧体磁珠对LNA性能影响的预测方法

说明书

本发明公开了一种铁氧体磁珠对LNA性能影响的预测方法，包括：提取铁氧体磁珠的阻抗信息；建立铁氧体磁珠的SPICE模型，建立铁氧体磁珠的等效电路拓扑，明确需要获取的铁氧体磁珠等效参数，通过GA算法处理铁氧体磁珠的阻抗信息以获取铁氧体磁珠的等效参数初始值；利用DE算法优化获得的铁氧体磁珠的等效参数初始值，得到最终建模所需的等效参数；根据铁氧体磁珠的SPICE模型在LNA电路上的仿真结果，预测铁氧体磁珠对LNA性能的影响。本发明的计算量更小，所得结果更加精确。

技术领域

本发明涉及电磁兼容技术领域，具体而言涉及一种铁氧体磁珠对LNA性能影响的预测方法。

背景技术

随着社会的发展，电路的设计也在朝着高频高速的方向前进，在电路的设计中，如果没有考虑EMC的设计，电子设备就很容易出现大量的辐射电磁干扰，影响其它设备正常工作，如收音机、电视机和电话等设备。为了经济性、可靠性和安全性等因素考虑，我国各行业逐渐提高对电磁兼容技术方面的标准。虽然国内外许多学者对磁性元件和辐射EMI都进行了一定的研究，但由于辐射EMI机理复杂，且磁性元件种类众多，缺乏磁性元件机理研究和建模分析以及在辐射EMI应用中的研究，铁氧体磁珠(简称磁珠)在电磁兼容中应用广泛。

在N个复杂的混合信号系统中，隔离不同电路块之间的电源噪声非常关键。由于不同电路块的电压摆幅变化以及每个电路对电源噪声的敏感性，隔离数字和RF设备至关重要。与RF信号相比，数字设备可能具有相对较大的电压摆幅，但集成的RF设备可能具有非常小的电压。当由相同的电源电压供电时，在数字设备的电源节点处产生的电磁干扰(EMI)噪声可以耦合到RF系统。作为射频(RF)系统的第一级，低噪声放大器(LNA)极易受到EMI噪声的影响，因此有必要添加一个用于EMI保护的保护模块。低噪声放大器(LNA)作为射频接收器系统的第一级，极易受到外部电磁干扰(EMI)噪声的影响。为了防止电磁干扰，铁氧体磁珠通常在LNA上使用，表面贴装技术(SMT)铁氧体磁珠是用于EMI抑制的常用保护器件。但是，铁氧体磁珠包含具有非线性行为的磁性材料。因此，它们对LNA的性能产生不利影响。而目前针对铁氧体磁珠对LNA性能影响预测的方法均存在计算量大和计算结果不够精确的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种铁氧体磁珠对LNA性能影响的预测方法，采用了差分进化算法(DE)获得准确的铁氧体磁珠等效模型参数，建立具有铁氧体磁珠集成电路(SPICE)模型的仿真程序来表征其行为，计算量更小，所得结果更加精确。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铁氧体磁珠对LNA性能影响的预测方法，所述预测方法包括以下步骤：

S1，提取铁氧体磁珠的阻抗信息；

S2，建立铁氧体磁珠的SPICE模型，建立铁氧体磁珠的等效电路拓扑，明确需要获取的铁氧体磁珠等效参数，通过GA算法处理铁氧体磁珠的阻抗信息以获取铁氧体磁珠的等效参数初始值；

S3，利用DE算法优化步骤S2中获得的铁氧体磁珠的等效参数初始值，得到最终建模所需的等效参数；

S4，根据铁氧体磁珠的SPICE模型在LNA电路上的仿真结果，预测铁氧体磁珠对LNA性能的影响。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，步骤S1中，通过VNA提取铁氧体磁珠的阻抗信息。

进一步地，步骤S2中，所述铁氧体磁珠等效参数包括铁氧体磁珠等效参数包括等效电阻R、等效电容C、等效电感L。

进一步地，步骤S2中，所述通过GA算法处理铁氧体磁珠的阻抗信息以获取铁氧体磁珠的等效参数初始值包括以下步骤：

S21，编码：

采用实数编码，构造线性变换：