摘要：设计了一种高线性度、无偏置聚合物Y型耦合器电光调制器,它由Y型分束器、Y型合束器、两节推挽极化电光耦合波导构成的电光区和一个微带行波电极构成,给出了器件结构并对其参数做了优化。通过对施加的电学调制信号做傅里叶变换并结合器件的传递函数,给出了一种新型数值方法来建模和表征器件的静态和动态特性,推导并得到了器件的状态函数、静态响应、调制响应、三阶内调响应等表达式。计算和分析结果显示,器件的半波电压为2.69V;3dB调制带宽约为143GHz;当调制系数为1%~10%时,基频信号对器件所产生三阶内调噪声的抑制比为60dB^90dB。所给出的理论和相关公式也可用于具有Y型耦合器结构的类似电光器件(如电光开关)的设计、建模和分析。

摘要：采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,设计了一种Nauta跨导的Gm_C复数带通滤波器调谐电路,可实现滤波器的频率和Q值同时调谐.该调谐电路的频率调谐环路使用数字鉴频器和改进结构的数模转换器,Q值调谐电路采用能够在高输出电压下准确镜像电流的电流镜,整个调谐电路具备有利于改善滤波器线性度的高调谐电压输出能力.测试结果表明,1.8 V电源电压下,调谐电路输出的调谐电压最高可达到1.71 V.调谐后滤波器的中心频率和带宽偏差降到小于3%.

摘要：针对时钟数据恢复电路(CDR)中相位插值器的非线性使得时钟抖动增大的问题,提出了一种基于非等值电流源阵列的线性相位插值器。根据插值器输出时钟相位与尾电流权重的反函数关系,在传统相位插值器的基础上调整尾电流阵列中每个电流源的设计比例,并将控制管用作共栅管来提高电流源的匹配度和稳定性,从而实现了输出时钟相位与控制信号的线性关系,提高了CDR的调节精度并降低了恢复时钟的抖动。采用0.25μm CMOS工艺设计了一款基于线性相位插值器的CDR。仿真结果表明:传统结构插值器的最大相位误差为63.68%,而所提出的线性相位插值器的最大相位误差仅为9.44%,可有效地降低CDR输出时钟的抖动。

摘要：针对高分辨率雷达回波信号仿真对带宽、线性度和延时性能的要求,设计了X波段雷达测试与校准应用的小型化微波光纤延迟线。分析了雷达回波模拟源对距离延迟单元的性能要求,根据系统指标,研制了用于宽带雷达信号线性电光转换的关键器件—直接调制分布反馈(DFB)激光器。基于光纤反射镜,设计与实现了一种小型化的反射式延迟线结构。最后,利用矢量网络分析仪对系统的微波传输性能进行了测试分析。结果表明:直接调制DFB激光器的-3dB模拟调制带宽高达21GHz。基于该激光器的微波光纤延迟线,针对X波段雷达测试应用可提供40、80、120μs不同延时的目标回波模拟,其带内幅度平坦度小于±0.5dB,相位非线性小于10°,同时线性动态范围大于60dB,满足雷达回波仿真与校准过程对于信号附加幅频误差和相频误差的要求。

摘要：笔者设计了一个基于非对称偏置技术的缓冲器.该缓冲器输出端的偶次失真被消除,可应用于IEEE802.15.6人体信道发射机来进行输出频谱整形.非对称偏置技术利用有源电阻实现金属氧化物半导体栅极非对称偏置,调节晶体管二阶非线性系数,使缓冲器输出电流中二阶互调项被抵消.基于0.35μm金属氧化物半导体场效应晶体管工艺和1.8V电源电压设计了一个完整人体信道发射机.仿真结果显示,单端输出缓冲器的二阶输入截点可以优化到84dBm,人体信道发射机输出频谱在1MHz处被抑制达-127dBr,满足IEEE 802.15.6协议中-120dBr的要求.

摘要：针对传统定齿距电磁作动器线性度差的问题，通过磁路分析建立了变齿距电磁作动器的解析模型。在此基础上，分析了气隙、定动子齿宽差、线圈匝数、动子半径等参数对作动器性能的影响，发现定动子齿宽差对作动器的线性度具有重大影响，从理论上揭示了采用变齿距结构实现良好线性度的必要性，并且良好线性度的实现需要牺牲一定的电磁力。为了尽可能提高变齿距电磁作动器的线性度，同时不至于使电磁力降低太多，采用遗传算法对其进行优化设计。结果表明，遗传算法参数设置的不同对优化结果的影响很小，相比于定齿距电磁作动器，变齿距电磁作动器可以实现线性度提高93．08％时，电磁力仅降低8．22％。最后，利用样机试验验证的有限元模型对优化后的方案进行仿真计算，计算结果证明优化后的作动器在0～3mm位移范围内具有良好的线性性能，同时验证了所建立解析模型的有效性。

摘要：随着光谱学的不断发展,光谱检测作为一种快速无损的检测手段逐渐被应用于越来越多的领域中。而随着对信息精度要求的不断提高,如何得到高分辨率和低波长误差的光谱信息,是设计光谱检测系统时必须解决的问题。传统的色散元件如衍射光栅,虽然有较大的波长响应范围,但是通常只能提供nm量级的分辨率而无法满足当下的高光谱分辨率的要求。虚像相位阵列(VIPA)具有大角度色散特性,可以有效提高系统的光谱分辨率,因而近年来不断被用于精细光谱检测的研究。但其波长和色散角度对应关系存在非线性,而且同一波长易产生多个衍射级次的光斑,从而造成额外的光能损失。因此,本文主要基于VIPA的交叉色散光路就如何降低VIPA色散的非均匀性的问题进行了理论分析和实验验证。首先基于傍轴理论的色散定律展开理论分析探讨了入射光腰尺寸、入射角度等参数对于VIPA色散的非线性程度和衍射级次数量的影响。然后通过进行仿真记录了宽光谱光源在不同VIPA倾斜角度条件下各波长衍射级次的数量,以及各波长对应的光斑质心的坐标值。计算各情况下的质心坐标与拟合曲线之间的距离均差,比较了不同角度条件下线性度的好坏。最后根据理论分析和仿真实验的结果进行实验。实验中记录了VIPA的交叉色散光路在不同的VIPA倾斜条件下出现的衍射级次数量,并利用一个波长可变的激光器得到了不同波长的光源在VIPA倾斜2°的实验条件下各衍射级次光斑的质心坐标。同样通过计算不同衍射级次光斑的质心与拟合曲线之间的距离均差分析不同衍射级次的线性度好坏。实验证明通过控制入射光束参数,可以一定程度上降低VIPA色散的非均匀性。VIPA倾斜角度越大且越靠近探测器中央位置的衍射级次线性度越好。

摘要：暂态电压的测量准确性关系到电力系统安全可靠运行以及绝缘优化配置的提升,为解决暂态电压测量装置的溯源问题,介绍了一种准确测量工频电压至冲击电压的宽频标准测量装置的设计及特性试验研究。基于传统电容分压器的等效电路模型,分析了限制电容分压器传递特性的影响因素;研制压缩气体标准电容器作为分压装置的高压电容,优化设计高压标准电容器的内部结构,改善其高频响应特性;组成分压装置后,研究杂散参数对高频特性的影响,提出双阻尼电阻抑制振荡的方法。使用与1000 kV标准电压互感器和感应分压器比较的方法校准电容分压装置的工频电压刻度因数。对电容分压装置进行频率特性和不同时间参数冲击电压波形的测量和分析,探索时间参数测量误差的补偿方法,试验结果表明,该电容分压装置具有良好的动态特性和非线性,可用于工频电压、冲击电压的测量,进一步可作为暂态电压测量装置的校准标准设备。

摘要：以数值仿真和实验两方面研究了一种新型的双锥流量传感器,考察了该传感器的关键几何参数即前锥角、后锥角、等效直径比及槽道长度对流出系数、线性度及相对压力损失等性能指标的影响,并预测得到了1个最优模型进行实流实验标定.采用正交实验法进行CFD数值模拟.分析结果表明:前锥角对双锥流量传感器相对压力损失、流出系数及流出系数线性度有重要的影响;后锥角则对相对压力损失有重要影响.最终实流实验验证结果与仿真计算结果具有良好的吻合度.

摘要：角位移传感器(Rotary variable differential transformer,RVDT)采用非接触设计,具有灵敏度高、线性好、结构紧凑等优点,在航空领域自动控制系统中应用广泛。在其结构参数中,定转子间隙是提高性能和可靠性的重要设计因素。本文针对定转子间隙进行研究,并以一款典型产品开展了优化设计。通过理论仿真分析和物理实验测试两个角度研究了间隙对角位移传感器的线性度和梯度这两个重要静态指标的影响规律,从而获得了在一定的结构尺寸下,传感器输出梯度和线性度随间隙大小的变化规律以及间隙的合理选取范围等重要结论。本文研究不仅可为产品结构设计参数的选取提供有力的支撑,而且在工程实现中,还可对实际产品结构尺寸进行修正,提高产品的合格率。此外,相关研究方法和获得的结论还可以推广应用到多余度角位移传感器的研制中,为此类产品的快速研发提供借鉴。