毫米波三维异质异构集成技术的进展与应用

三维异质异构集成技术是实现电子信息系统向着微型化、高效能、高整合、低功耗及低成本方向发展的最重要方法,也是决定信息化平台中微电子和微纳系统领域未来发展的一项核心高技术。文章详细介绍了毫米波频段三维异质异构集成技术的优势、近年来的发展趋势以及面临的挑战。利用硅基MEMS 光敏复合薄膜多层布线工艺可实现异质芯片的低损耗互连,同时三维集成高性能封装滤波器、高辐射效率封装天线等无源元件,还能很好地处理布线间的电磁兼容和芯片间的屏蔽问题。最后介绍了一款新型毫米波三维异质异构集成雷达及其在远距离生命体征探测方面的应用。     

基于图像分割技术的图像数字水印算法研究

针对数字图像水印技术,通过对闭运算得到的图像再进行开运算,使实验得到的图像区域较为完整,采用4×4的正方形结构元素,使得图像区域有更多的白色像素被置为黑色,对图像进行取反操作,能够对图像区域的非连通区域进行填充.希望能够利用精确的图像分割算法,实现对复杂版面的文档图像的有效切割,在一定程度上对图像数字水印的推广起到促进作用.     

美国网络空间领域战略思想及发展重点研究

美军将网络空间视为继陆、海、空、天外的第五大作战域,并将其列为国防部11项现代化优先事项之一,在美国等军事大国推动下,网络空间成为国家安全竞争和军事斗争的新疆域.文中对近年美国联邦政府、各部门及各军种发布的网络空间领域主要战略政策、规划计划进行梳理,研究其主要战略思想;分析美军2022财年国防预算、研究经费投向投量及重点项目的 研发情况.形成的研究成果将对我国网络空间安全领域研究提供技术支撑.     

基于SRAM的通用存算一体架构平台在物联网中的应用

最近,存算一体(IMC)架构引起了广泛关注,并被认为有望成为突破冯诺依曼瓶颈的新型计算机架构,特别是在数据密集型(data-intensive)计算中能够带来显著的性能和功耗优势.其中,基于SRAM的IMC架构方案也被大量研究与应用.该文在一款基于SRAM的通用存算一体架构平台——DM-IMCA的基础上,探索IMC架构在物联网领域中的应用价值.具体来说,该文选取了物联网中包括信息安全、二值神经网络和图像处理在内的多个轻量级数据密集型应用,对算法进行分析或拆分,并将关键算法映射到DM-IMCA中的SRAM中,以达到加速应用计算的目的.实验结果显示,与基于传统冯诺依曼架构的基准系统相比,利用DM-IMCA来实现物联网中的轻量级计算密集型应用,可获得高达24倍的计算加速比.     

基于有限元的区域分解方法在永磁聚焦系统仿真中的应用

随着计算机技术以及并行求解技术的发展,区域分解方法越来越多地应用于计算电磁学的各个领域.针对微波管中的永磁聚焦系统仿真,该文提出一种基于有限元的非重叠区域分解方法,其引入一种新型传输条件,并采用内罚的方式推导出有限元弱形式.该区域分解法的最大优势是不需要引入多余的未知量,并且最终集成的有限元矩阵满足对称正定性,适合采用预处理共轭梯度法进行矩阵方程的求解.该文仿真了多个微波管永磁聚焦系统,并与商业软件Maxwell进行了详细的对比,结果表明所提出的区域分解方法和Maxwell精度相当,却拥有着更加优越的计算性能.     

OBE-CDIO理念下“集成电路版图分析与设计”课程教学改革与探索

针对目前集成电路版图分析与设计课程存在教学方法老化、教学模式形式化等问题,本文以OBE-CDIO教育理念为指导,对”集成电路版图分析与设计”课程的课程教学模式、课程设计、项目式教学方式和课程考核方式等方面的改革进行有益的探索与实践。将工程教学认证中对学生的专业毕业要求作为制定教学目标的依据,将BB网络平台、ISO9001等现代化教学资源和质量标准融入课堂教学,采用OBE-CDIO能力教学理念指导课程设计,实现教学环节与考核环节的科学化与多元化,通过引入课程思政激发学生学习热情,树立社会主义核心价值观,全面地培养学生的综合版图分析与设计能力和素养。     

基于VR技术的虚拟智能车间实训系统设计

为解决传统实训系统在应用中存在的实际问题,开展基于VR技术的虚拟智能车间实训系统设计研究.对系统服务器及车间实训内容开发板进行选型;基于VR技术对虚拟智能车间模型进行处理,演示车间实训内容等,完成基于VR技术的虚拟智能车间实训系统设计.实验证明,本文设计的实训系统与传统实训系统相比,能够实现对实训资源的高精度分配,满足学生实训学习所需.该系统为实训者提供了一个虚拟可视化的实训基地,极大地提高了实训者的应用技能,同时也为制造业的相关领域带来变革.通过实验进一步证明,设计的实训系统与传统实训系统相比,能够实现对实训资源的高精度分配,满足学生实训学习所需.     

Nacre-Inspired,Liquid Metal-Based Ultrasensitive Electronic Skin by Spatially Regulated Cracking Strategy

The realization of liquid metal-based wearable systems will be a milestone toward high-performance, integrated electronic skin. However, despite the revolutionary progress achieved in many other components of electronic skin, liquid metal-based flexible sensors still suffer from poor sensitivity due to the insufficient resistance change of liquid metal to deformation. Herein, a nacre-inspired architecture composed of a biphasic pattern (liquid metal with Cr/Cu underlayer) as “bricks” and strain-sensitive Ag film as “mortar” is developed, which breaks the long-standing sensitivity bottleneck of liquid metal-based electronic skin. With 2 orders of magnitude of sensitivity amplification while maintaining wide (>85%) working range, for the first time, liquid metal-based strain sensors rival the state-of-art counterparts. This liquid metal composite features spatially regulated cracking behavior. On the one hand, hard Cr cells locally modulate the strain distribution, which avoids premature cut-through cracks and prolongs the defect propagation in the adjacent Ag film. On the other hand, the separated liquid metal cells prevent unfavorable continuous liquid-metal paths and create crack-free regions during strain. Demonstrated in diverse scenarios, the proposed design concept may spark more applications of ultrasensitive liquid metal-based electronic skins, and reveals a pathway for sensor development via crack engineering.     

超宽带大功率合成器设计北大核心CSCD

在80 MHz~1 GHz频段,单个功率管输出功率能达到100 W以上,为研制输出功率400 W的功率放大器,文中设计了四路功率合成器。该合成器需要实现功率容量大、工作频带宽、体积小的设计目标。在功率容量方面,文中采用悬置带状线结构,其功率容量远远大于微带线结构;在工作频带方面,采用切比雪夫九节阻抗变换器,将工作带宽拓宽为80 MHz~1 GHz;在体积方面,文中合成器的功率合成部分采用Y型节级联实现四路功率合成,阻抗变换部分采用切比雪夫阻抗变换器进行阻抗变换,该结构相较于磁环巴伦功率合成器,不但具有损耗小、平坦度高的优点,而且通过将阻抗变换器设计成曲折的形状,进一步缩小了合成器体积。仿真与实测结果显示该合成器在80 MHz~1 GHz范围内还具有较高的平坦度,合成效率可达90%以上。