方形螺旋对称片上变压器电路模型实现开题报告

1. 研究目的与意义

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯( 磁芯)，是利用电磁感应原理制成的器件。片上变压器是一种片上无源元件，与传统宏观上的变压器不同，它的磁路上没有磁芯这样的磁性介质，因此磁通与电流之间是线性关系。片上变压器在很多电路中有应用，如低噪声放大器、压控振荡器、阻抗匹配电路、巴伦电路等。

在微波频段的在片无源元件实现中，由于传统的lange, rat-race 以及分支线耦合器之类的结构需要器件尺寸在波长级别，这使得在低于15 ghz时，这些结构将会占用过大的面积，而利用变压器结构可以克服这个问题。

2. 研究内容与预期目标

主要研究内容：

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯( 磁芯)，是利用电磁感应原理制成的静止用电器。本次设计将建立一种方形螺旋互绕对称片上变压器的电磁仿真模型并进行参数提取，根据所提取的参数在电路仿真软件中实现变压器电路模型。

预期目标：

3. 研究方法与步骤

拟采用方法：

利用电磁仿真设计变压器模型，通过计算与设计得出模型参数，然后实现等效电路转换得到变压器结构电路。

步骤：

4. 参考文献

[1] rayan bajwa, and murat kaya yapici. integrated on-chip transformers: recent progress in the design, layout, modeling and fabrication. sensors 2019, 19, 3535.

[2] heng-ming hsu, chien-wen tseng, and kai-yuen chan. characterization of on-chip transformer using microwave technique. ieee transactions on electron devices, 2008, 55(3): 833-837

5. 工作计划

1. 2.20-3.20阅读有关文献，理解片上变压器原理与各种寄生与损耗机制；熟悉软件工具，掌握仿真方法；完成开题报告。

2. 3.21-3.31 建立片上变压器电磁仿真模型。

3. 4.1-4.10对所建立的电磁仿真模型进行仿真分析，根据仿真结果估算等效电路模型参数。