基于铁性材料的微波器件及其仿真模拟

随着无线通讯技术的进步和发展,集成化、芯片化、阵列化的微波器件成为前沿发展方向.了解材料的基本物理性质并进行相关器件的设计仿真有助于促进对原子尺度到宏观器件性质的理解和预测,是推动微波技术发展的关键,也是信息科技发展中的重点.本文从微波器件的基本材料出发,重点介绍了铁磁、铁电以及多铁复合材料3类铁性材料的基本物理性质及其在微波器件中的应用,进而介绍了微波器件中的仿真模拟软件.     

SOI SiGe HBT电学性能研究

研究了SOI衬底上SiGe npn异质结晶体管的设计优化.给出了器件基本直流交流特性曲线,分析了与常规SiGeHBT的不同.由于SOI衬底的引入使SOI SiGe HBT成为四端器件,重点研究了衬底偏压对Gummel曲线、输出特性曲线以及雪崩电流的影响.最后仿真实现材料物理参数和几何物理参数对频率特性的改变.结果表明SOI SiGeHBT与常规器件相比具有更大的设计自由度.SOI SiGe HBT的系统分析为毫米波SOI SiGe BiCMOS电路的设计提供了有价值的参考.     

声表面波器件变频快速模拟方法

声表面波器件的级联有限元模拟方法是从整体结构中分离出若干独立的基本单元,通过基本单元边界矩阵的级联实现有限长器件结构的模拟.在实际设计中,通过优化叉指换能器的指条周期,激发出不同波长的声表面波,调整声表面波器件的谐振频率,这导致级联有限元模拟方法存在频繁的单元建模与数据传输过程.为提高模拟效率,该文提出了一种波长(频率...     

蚀刻衍射光栅波分复用器件的设计与模拟

近年来光通信飞速发展,波分复用技术(WDM)是满足要求的有效手段.密集波分复用技术已经得到成功商用,其扩展信息传输容量的能力也在不断增强.作为波分复用中最关键的器件,蚀刻衍射光栅(EDG)是平面波导密集波分复用器件中很有发展潜力的一种.本文分析了EDG器件的解复用原理,参量设计,工艺过程.文章最后,建立了一个光栅干涉的简单模型,对设计好的器件参量进行模场形状、谱响应、色散等光栅性能的模拟,得到基本的器件解复用特性,并加以分析.     

一种可用于单色光谱检测的CMOS层叠传感器

一种可以对单色光谱进行检测的并基于标准CMOS工艺的新型器件结构进行了制作和测试.它的基本原理是:利用器件本身两层结构对偏蓝色的短波长光和偏红色的长波长光的不同响应特性,得到器件响应值对于波长的单调递增曲线并可由此得到输入光谱的单色波长信息.文章中介绍了器件的基本工作原理,设计制作了实验性器件并对其特性曲线进行了实际的标定,最终给出了可用于单色光谱测量的器件响应和波长的对应曲线.     

基于可调超表面的激光散斑抑制方法

为抑制激光散斑现象,利用时间平均抑制散斑理论的基本思想,设计了一个具有高透射率、随机相位功能的超表面结构,并结合MEMS技术实现了微纳旋转载台的设计制造,实现了超小型的散斑抑制器件制造.实验结果显示激光散斑对比度可降低至2.63%,满足激光投影领域使用需求.该激光散斑抑制器件使用方法简单、能量利用率高、成本低且易于批量制造.     

低温功率器件驱动电路实验研究

低温电力电子技术的发展日益得到重视,主要是由于功率器件(如功率MOSFET和IGBT等)在低温下表现出更好的性能,如更低的通态阻抗,更高的开关频率等.为了实验测试和充分利用功率器件在低温下的这些性能,急需寻找或设计可以在低温下稳定可靠工作的功率器件驱动电路.我们在对目前商业化的驱动芯片进行分析的基础上,从中挑选了三种在低温下进行实验,对其输出波形随温度的变化进行研究,首次发现了可以在-196℃(77K)稳定工作的驱动芯片,其驱动性能基本能够满足低温下驱动功率器件的要求,为功率器件低温特性测试及低温功率变换电路的设计奠定了坚实的基础.     

隧道场效应晶体管静电放电冲击特性研究

随着器件尺寸的不断减小,集成度的逐步提高,功耗成为了制约集成电路产业界发展的主要问题之一.由于通过引入带带隧穿机理可以实现更小的亚阈值斜率,隧道场效应晶体管(TFET)器件已成为下一代集成电路的最具竞争力的备选器件之一.但是TFET器件更薄的栅氧化层、更短的沟道长度容易使器件局部产生高的电流密度、电场密度和热量,使得其更容易遭受静电放电(ESD)冲击损伤.此外,TFET器件基于带带隧穿机理的全新工作原理也使得其ESD保护设计面临更多挑战.本文采用传输线脉冲的ESD测试方法深入分析了基本TFET器件在ESD冲击下器件开启、维持、泄放和击穿等过程的电流特性和工作机理.在此基础之上,给出了一种改进型TFET抗ESD冲击器件,通过在源端增加N型高掺杂区,有效的调节接触势垒形状,降低隧穿结的宽度,从而获得更好的ESD设计窗口.     

非制冷铁电混合式焦平面探测器新研究

本文报道一种128×128元铁电非制冷混合式焦平面探测器，涉及该器件的混合式结构.分析了影响器件性能的关键因素，给出器件所采用的铁电材料的基本物理和电学特性参数，器件的热隔离技术和相应参数，读出电路的基本结构和性能.对实验数据所涉及的原理进行了讨论，最后给出了利用该器件得到的清晰红外热像.     

声光器件及其应用

声光器件,即用声光效应制做的元器件。它通过在介质内传播的超声波和光波之间的相互作用,达到控制光束的目的。声光器件所产生的频移和偏转角都很小,所以对非相干光没有什么实用价值。由于激光束的单色性好,方向性好,亮度高,并且整个激光束能量可以全部聚焦在衍射限大小的光斑内,所以通过声光器件可以对它的频率,方向和强度进行快速而有效的控制。声光器件的种类繁多,应用面很广。本文重点论述声光偏转和声光调制器的基本结构、工作原理、基本的设计特点、工作方式等,并侧重介绍了对激光束控制方面的应用。     

超支化聚合物吸附金、铂和钯及化学光谱行为的研究

超支化聚合物在盐酸介质中分离富集金、铂和钯,具有吸附速度快、吸附容量大的特点。将吸附后的树脂灰化,用碳粉、硫酸锶和氧化锆作缓冲剂, 采用发射光谱法同时测定金、铂和钯,选择锆作内标线,直接压样于杯形的石墨电极中,测定简便、快速和准确。对测定条件、干扰因素进行了研究,以此建立测定金、铂和钯的新方法。金、铂和钯的分析线分别为312.3, 306.5和311.4 nm,内标线选择为310.7 nm的锆,金、铂和钯的线性范围分别为0～0.20%,0～0.40%和0～0.20%。金、铂和钯的检测限分别为0.010%,0.003%和0.003%。用于样品的测定获得了满意结果。     

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提出了一种用于高功率微波武器的等离子体通道天线(PCA),计算了该天线的辐射方向图。推导出了一般性天线的辐射方向函数;建立了PCA的近似电磁模型;给出了圆坐标系下PCA和周围空气中的电磁场,利用边界条件得出了PCA的色散方程,求出PCA的表面波波矢。重点讨论了PCA的辐射场随等离子体密度、天线长度、半径的变化,证实了PCA方向图的可控性。     

旋涡的场特征与物质性──离散涡方法基础

旋涡的场特征与物质性──离散涡方法基础吴文权（华东工业大学，上海，２０００９３）关键词旋涡动力学，旋涡场性，旋涡物质性众人关注的不稳定、非定常、分离流动无不与旋涡有关。因而对旋涡的研究吸引了人们的注意。尤其是近来非线性科学的发展，提供了新的思想、方法...     

Passive Q-switching and mode-locking for the generation of nanosecond to femtosecond pulses

The passive and hybrid Q-switching and mode-locking of solid-state lasers, dye lasers, semiconductor lasers and gas lasers is reviewed. The dynamics of saturable absorbers and reverse saturable absorbers is illustrated. The nanosecond pulse generation by passive and hybrid Q-switching of low-gain active media is described. The picosecond and femtosecond pulse generation by passive and hybrid mode-locking in low-gain and high-gain active media is analysed. The performance data of passively and hybridly mode-locked cw femtosecond dye lasers are collected. The pulse shortening of ultra-fast pulses with saturable absorbers in intra-cavity and extra-cavity configurations is discussed.     

不同季节的虎杖根茎中8种矿质元素的光谱测定

采用空气-乙炔火焰原子吸收法,测定虎杖根茎的K,Ca,Na,Mg,Fe,zn,Mn,Cu等8种矿质元素的含量。对测定条件进行了实验,选择了最佳电离抑制剂和酸性介质。实验以氯化铯为电离抑制剂,盐酸浓度控制在2％以内,用氯化锶消除磷对Ca的干扰,使吸光值稳定,用标准曲线法进行测定,获得了满意效果。该方法简单、快速、准确,加标回收率为90．5％～108．2％,相对偏差为0．3％～0．7％,适合于植物矿质元素的分析。实验结果表明：虎杖根茎中含有丰富的矿质元素,其中以K,Ca元素含量最高。这与虎杖的药用效果相符。同时,每种元素含量随季节变化而变化,与其生长发育密切相关。     

实时数字图像无损压缩的研究

针对实时数字图像的无损压缩方法进行了分析,采用三级5-3整数提升小波变换,小波变换的高频和低频系数分别采用不同的编码方法。进行了基于DSP和FPGA的压缩系统结构设计,提出了软、硬件并行的方法。进行三级小波变换时,硬件结构能够实现在对当前级小波变换的同时进行前一级小波变换的高频系数编码,提高了压缩系统的实时性。并对压缩系统的关键技术进行了研究。可以对80MB/s的数字图像进行无损压缩,压缩比可以达到1.68~1.8左右。     

高功率宽谱开关振荡器

采用1/4波长开关同轴谐振器技术路线,开展了高功率宽谱微波产生及耦合输出技术研究。设计振荡器工作在200 MHz,低阻抗1/4波长同轴传输线与传输线一端的环形多通道气体火花开关构成谐振器,耦合器由集中电容和分布电感构成,实现宽谱微波的能量提取。通过数值模拟研究了振荡器的振荡及耦合输出过程,分析了高压脉冲馈入方式、谐振器阻抗特性及开关齿槽结构对环形开关导通特性的影响。数值模拟和实验结果证明,采用直馈方式、高阻结构和齿槽结构有利于形成开关多通道导通,并提高开关导通的稳定性。在输出电压为500 kV的Marx脉冲功率源平台上构建了高功率宽谱微波产生实验装置,实验得到的宽谱微波振荡频率为195 MHz,辐射因子约150 kV,频谱带宽约30%。     

CCD摄像系统镜头的畸变测量

从畸变定义出发,讨论了畸变数学模型,介绍了精密测角法与比长法综合测量畸变的原理。通过放大率法标定出CCD探测器的像素距离当量,通过质心法求出点目标的质心,质心与原点的像素距离乘以像素距离当量得到精确长度。利用正切函数求出绝对畸变值,用最小二乘法解多组数据超定方程,求出拟和公式的系数。实际计算和数据处理结果表明：畸变数学模型在中视场范围内拟合效果很好。     

Weyl Spinor and Solution of Massless Free Field Equations

The massless field equations for arbitrary spin in curved space-time arereconsidered. The general solution of the field equation in Robertson-Walkerspace-time that was previously determined is briefly discussed after explicitlyshowing that the Weyl spinor vanishes. The case of the Lemaître-Tolman-Bondispace-time is studied in detail. The general expression of the corresponding Weylspinor is obtained and some particular situations exploited. The spin-3/2 andspin-2 massless field equations are solved explicitly. The solutions are simplifiedby the existence of nontrivial algebraic constraints. The angular part of theequations is separated by the usual separation method and integrated directly.The other equations that are not separated in the radial and time dependence arereduced to a simple form. The results obtained are extended, as a consequenceof previous results, to the case of arbitrary spin. The solution of the general caseessentially reduces to the treatment of spin 3/2 and spin 2.     

Ultrastructure of the spermatozoa of Cicadella viridis (Linnaeus) and its bearing on the phylogeny of Auchenorrhyncha

The ultrastructure of mature spermatozoa of the leafhopper Cicadella viridis (Linnaeus) was investigated using light and transmission electron microscopy. The spermatozoon is composed of a head containing an acrosome and an elongated nucleus, and a long tail, which consists of a flagellum. The acrosome is conical and invaginated to form a subacrosomal space, and the acrosomal contents are filled with electron-dense tubular substructures. The nucleus is linear and filled with homogeneously condensed chromatin. The centriolar adjunct is parallel to the nucleus and connects the nucleus with the mid-piece/flagellum. The flagellum is formed by a 9+9+2 axoneme, two mitochondrial derivatives and two accessory bodies. The mitochondrial derivatives with an orderly array of peripheral cristae are symmetrical. The accessory bodies are small and slightly elliptical. The end of the axoneme shows progressive loss of microtubules. Comparison of sperm ultrastructure of C. viridis with those of other Auchenorrhyncha families supports the major relationships within Cicadomorpha as (Membracoidea (Cicadoidea, Cercopoidea)).