摘要：为了提高电容式MEMS微波功率检测芯片的性能,设计了一种GaAs基高性能MEMS微波功率传感芯片。通过建立双导固支梁电容模型,分析了传感芯片的传输特性、过载功率与灵敏度特性。在双导固支梁电容模型中提出了平行极板的两个等效条件;同时提出了一种新的梁宽等效方式,解决了双梁结构等效梁宽的失配问题,减小了模型的相对误差。双导固支梁电容模型很好地解释了导向梁的厚长比与初始高度对传感器过载功率和灵敏度的影响。测试结果表明,双导固支梁MEMS微波功率传感芯片在200 mW输入功率内的灵敏度为14.3 fF/W,而灵敏度的理论值为13.5 fF/W,两者的相对误差仅5.6%。因此,该理论模型对固支梁MEMS微波功率传感芯片的设计具有一定的借鉴意义。

摘要：为了改善在线式MEMS微波功率传感器的灵敏度特性,设计了一种新型双悬臂梁结构的MEMS微波功率传感器。该结构将测试电极和锚区设计在中心信号线的两侧。建立了双悬臂梁集总电路等效模型,研究了双悬臂梁结构的微波功率传感器的微波特性。构建了枢纽式双悬臂梁静力学模型,研究并分析了新型悬臂梁结构的过载功率与灵敏度。结果表明,相比于测试电极和锚区位于信号线同侧的传统单悬臂梁结构,新型双悬臂梁结构的灵敏度提升了6~8倍。这在一定程度上解决了电容式微波功率传感器检测灵敏度较低的问题。

摘要：为了提高热电式微波功率传感器的传热效率,改善传感器的性能,对热电式微波功率传感器的衬底结构进行了优化设计,得到了最优的衬底结构尺寸。首先研究衬底厚度对热电式微波功率传感器的影响,然后根据得到的最优衬底厚度,研究基底膜位置及尺寸对热电式微波功率传感器性能的影响,最后对所得最优衬底结构传感器的微波特性以及电磁场分布进行研究。结果表明,当传感器衬底的结构尺寸最优时,传感器的最高温度达到352.76 K,S参数小于-20.62 dB。该结构不仅减少了热量在衬底的堆积,提高了负载电阻到热电堆的热传输效率,而且具有良好的微波特性。

摘要：为了得到热电式MEMS微波功率传感器的三维温度分布和时间常数,建立了传感器的三维等效电路模型。首先根据热-电参数的等效关系和传感器的结构建立等效电路模型。接着,对等效电路的单元模块进行理论分析。最后,根据建立的三维等效电路模型研究传感器的温度分布和响应时间。传感器的灵敏度为0.076 mV/mW@10 GHz,时间常数为56.24μs。测试结果表明,传感器的灵敏度为0.06 mV/mW@10 GHz,时间常数为85μs。所建立的三维等效电路模型不但可以得到微波功率传感器的响应时间,而且可以准确地得到热量在衬底的耗散情况。因此,本研究对热电式MEMS微波功率传感器设计具有一定的参考价值。

摘要：传统的硅压阻式压力传感器存在易受温度影响、断裂韧性较差以及传感节点有限等缺点,因此设计了一种悬浮型阵列结构的石墨烯压力传感器。首先分析了该传感器的结构与原理,然后研究了应变对石墨烯能带结构的影响。最后,建立了顶板-支柱结构的压强放大模型和挠度放大模型。理论与仿真结果表明,压强的放大系数与半径比满足负指数关系,随着支柱底面半径的不断减小,放大系数趋于定值;在集中压力模型中,最大挠度与半径比近似满足线性关系,最大挠度与压强呈三分之一幂次关系。

摘要：为了降低双通道MEMS微波功率传感器的回波损耗,提高传感器的测量精度,对MEMS悬臂梁的匹配特性进行了研究。首先,通过双通道MEMS微波功率传感器结构构建S参数的理论解析模型,分析了双通道MEMS微波功率传感器的匹配特性,得到了MEMS悬臂梁的间距和回波损耗系数S11的关系;接着利用有限元软件HFSS进行仿真,并和理论结果比较;然后,设计并制作了双通道微波功率传感器;最后,对该传感器的匹配特性进行了测试和分析。实验结果表明:当MEMS悬臂梁的间距为1.6μm时,该传感器在测量8~12GHz频率内的微波信号时,回波损耗小于-19dB。理论和仿真结果较为相符,因此S参数的理论解析模型可以较好地反映双通道MEMS微波功率传感器的匹配特性,对双通道MEMS微波功率传感器的设计具有一定的指导意义。

摘要：提出了一种基于双微环引起范诺共振效应实现超窄带滤波的微环谐振滤波器,通过泵浦波导和微加热装置使其同时具备有源和可调谐性能。通过耦合模理论,推导了该结构的透射率及超窄带带宽公式,并利用MATALAB软件模拟了在滤波器结构中注入增益对超窄带带宽和滤波器的透过率的影响,以及微环波导的热光效应对滤波器谐振波长的影响。仿真结果表明,在滤波器中注入增益能增大透过率,压缩滤波器的超窄带带宽,且微环波导的热光效应可使谐振波长发生红移或蓝移。

摘要：提出了一种基于FBG(光纤布拉格光栅)的新型双向传输可调谐光分插复用器,同时对该结构的复用解复用原理进行了阐述,通过Optisystem软件验证了结构设计和理论分析的可行性。仿真结果表明,下载波长的边模抑制比在20dB左右。这种器件具有灵活度高、器件利用率高等特点,在波分复用系统中两条线路互为冗余,提升了系统的容错性,有望在光网络中得到应用。

摘要：声表面波(SAW)免疫传感器是一种新型生物传感器,该文设计并实现了一个高频的SAW免疫传感器检测系统。该系统利用锁相环控制输出信号频率对输入信号频率跟踪锁定,通过测量频率变化量即能完成对免疫传感器的检测,通过液晶屏显示结果。测试结果表明,该检测系统能准确测量频率156~162 MHz内的传感信号,系统的最大测量误差仅0.85%,满足SAW免疫传感器高频检测领域的工程实际需要。

摘要：针对生产过程中质量特性数据存在个别异常以及离群值的情形，采用中位数统计量（X）代替传统均值（X）统计量，提出一种累积和（Cumulative Sum，CUSUM）X控制图来监控过程均值的偏移。采用马尔科夫链方法，首先构建CUSuMx控制图的状态转移矩阵，推导各状态的转移概率，进一步可推导出CUSUMX控制图的链长分布特性。通过最优化过程处于失控状态下的CUSUMX控制图的平均运行链长（Average Run Length，ARL）指标，获得控制图的最优决策变量和性能指标。仿真结果表明，CUSUMX控制图优于传统的休哈特（Shewhart）X以及指数加权滑动平均（Exponentially Weighted Moving Average，EWMA）X控制图，尤其针对较小的均值偏移，其性能优势更加明显。