摘要：针对高压陶瓷电容在外力作用下的容值漂移,提出外力作用下陶瓷电容容值变化的主要原因为材料介电性能的变化,而不是电容间距的变化。针对高压电容的应用场景,通过唯象热力学理论模型分析介质材料在相应场强下受外力时的介电性能变化,张应力将引起材料介电常数增大,压应力将引起材料介电常数减小。进一步的单轴试验结果与有限元仿真结果表明,平行于内电极方向的压力将使介质材料产生张应力,引起材料介电常数增大,导致电容容值升高;垂直于内电极方向的压力将使介质材料产生压应力,引起材料介电常数减小,导致电容容值降低。研究结果证明了通过材料唯象热力学理论模型来分析外力作用下陶瓷电容容值漂移的正确性,为高压陶瓷电容在更加复杂环境条件下的适应性分析与设计提供指导。

摘要：基于太赫兹肖特基二极管的强非线性特性,采用多次谐波倍频和混频的方式,研制了可应用于连续波频率调制雷达探测的紧凑型220 GHz收发前端。为了使接收机实现高功率输出,220 GHz三倍频器的功放驱动采用4路功率合成的方式,实现70 GHz 300 mW高功率功率放大器模块,70 GHz高抑制度7阶腔体带通滤波器抑制高次谐波信号。为了使接收机具有高灵敏度,220 GHz谐波混频器采用hammer-head抑制结构和二极管精确噪声模型设计电路结构,接收中频链路采用开关控制来实现动态范围大于60 dB动态增益控制。220 GHz收发前端在215~225 GHz范围内实现了高于10 mW的最大功率输出,接收机最低噪声系数小于7 dB,增益动态范围大于60 dB(-7~54 dB)。

摘要：液态金属基微流体惯性开关,因其集感控于一体而得到重点关注。在开关设计中,改变流体与微通道壁面的接触角可以实现开关阈值范围的调节,提高微流体惯性开关的灵敏性。面向镓铟锡合金基微流体惯性开关,研究通过刻蚀-相分离法对微流道基底(Polymethyl methacrylate,PMMA)进行表面超疏液改性,使PMMA表面同时发生化学刻蚀、相分离和SiO2沉淀过程,进而形成PMMA-SiO2的梯度粗糙表面。详细研究溶剂配置、成分配比和反应工艺参数对PMMA表面粗糙度的影响,并且开展超景深显微镜、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、原子力显微镜(Atomic force microscope,AFM)和红外光谱仪的表征,发现使用四氢呋喃和无水乙醇按1∶1比例配比,且加入15 mg/mL的二氧化硅时,能够得到更有利于PMMA疏液性的表面粗糙结构。最终,通过此表面改性方法,成功实现镓铟锡合金基微流体加速度开关阈值从52.54g改进到了28.62g,满足了原液态开关的设计要求。

摘要：基于时间反演腔的电磁波时间反演技术在许多方面有着潜在的应用,如脉冲压缩、功率合成、微扰探测、波束成形等.其中,时间反演腔通常采用具有多径传输特征的微波混沌腔.利用衍射理论,虽然可以证明这类腔体在时间反演过程中具有时空聚焦特性并可用于脉冲压缩,但是它不能用于分析腔体的反演性能.为了得到一个合适的分析方法并可用于指导时间反演腔设计,本文基于信道理论,分析电磁波传播的散射、扩散和衰减特性,构建了时间反演腔的多径信道模型,并详细研究了路径之间的串扰特征,给出反演重构信号的时间旁瓣产生机理、时移特征以及对主瓣的干扰情况.另外,根据随机平面波假设,还分析了空间焦斑的分布特征.实际焦斑大小不但受限于衍射极限而且还与初始焦斑大小有关.这些理论分析结果与实验和数值仿真结果基本一致.

摘要：与目前商用的太赫兹源相比,自旋太赫兹源具有超宽频谱、固态稳定以及成本低廉等优点,这使其成为下一代太赫兹源的主要研究焦点.但使用自旋太赫兹源时,通常需要外加磁场使铁磁层的磁化强度饱和,才能产生太赫兹波,这制约了其应用前景.基于此,本文制备了一种基于IrMn/Fe/Pt交换偏置结构的自旋太赫兹波发生器,通过IrMn/Fe中的交换偏置场和Fe/Pt中的超快自旋流注入与逆自旋霍尔效应相结合,在无外加磁场下产生了强度可观的太赫兹波.在IrMn和Fe的界面中插入超薄的Cu,可以使Fe在厚度很薄时零场下实现饱和磁化,并且其正向饱和场最高可达–10 mT,从而进一步提升无场下的太赫兹发射效率.零场下出射的太赫兹波的动态范围超过60 dB,达到可实用化的水平.通过旋转样品,发现产生的太赫兹波的偏振方向也会随之旋转,并且始终沿着面内垂直于交换偏置场的方向.此外,在此交换偏置结构的基础上,引入了一层自由的铁磁金属层Fe,设计了一种以IrMn/Fe/Pt/Fe为核心结构的自旋阀太赫兹源,发现产生的太赫兹强度在两层铁磁层反平行排列时比平行排列以及不引入自由铁磁金属层时均大约提升了40%.结果表明,基于IrMn/Fe/Pt结构的自旋太赫兹信号源可在无外场下产生可观的太赫兹信号,并且其强度可通过引入自由铁磁金属层进一步增强,偏振方向也可通过旋转样品进行调控,这些优点使其有望在下一代太赫兹信号发生器中发挥重要的作用.

摘要：为开展微处理器的空间大气中子单粒子效应研究,以一款TI公司65 nm CMOS工艺的微处理器为研究对象,研制了一套微处理器中子单粒子效应测试系统。该测试系统可实现对被测微处理器的单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子闩锁效应的实时监测。利用加速器中子源,对该微处理器开展14 MeV中子辐照试验。试验结果表明,中子注量累积达3.5×10^(11)cm^(2)时,该器件未发生单粒子锁定效应。但总线通信、模数转换等功能模块发生了多次单粒子功能中断,其中集成总线通信接口模块为最敏感单位,试验获得的器件中子单粒子效应截面为6.6×10^(11)cm^(2)。

摘要：针对信道状态信息存在误差的真实信道环境,本文提出了一种更具鲁棒性的多用户保密通信发射端波束成形与人工噪声算法优化方案。不同于传统人工噪声设计所采用的“零空间法”,本文将人工噪声作为优化变量进行求解,设计出更适合误差信道场景的人工噪声信号。本文采用了Bernstein-type不等式、S-procedure等算法,将难以解决的非凸优化问题转化为凸优化问题,并提出了一种能够简化计算的一维线性搜索算法。而后通过数值仿真,与传统的波束成形和人工噪声算法进行对比,验证本文所提出算法的可行性。

摘要：为探索可满足引信在高温高热环境下热缓释要求的泄压和隔热设计方法,以RDX基炸药为装药的某引信为对象,获得了传爆药盒的最小泄压面积与不同厚度隔热材料在不同高温下的背温分布情况.对模拟件进行了快速烤燃和慢速烤燃试验验证,结果表明:泄压孔的设计能显著减弱传爆药盒的反应等级,且泄压面积的增大加强了热缓释效果;对含泄压孔设计的传爆药盒装药包覆装配胶后,一定程度上提升了装药的密封性,使得包覆后反应比无包覆的反应更加剧烈;涂覆隔热层材料可以明显延缓引信点火反应时间,但对反应剧烈程度的影响微弱.

摘要：针对引信系统面临的安全性与可靠性冲突、一次性控制、研制周期短、外部约束强等问题,采用了模块化系统架构的思想与方法,对系统进行了层次化模块分解,采用标准总线对模块接口进行了约束,实现了模块间解耦。重点研究了该模块化架构与引信安全性设计标准的符合性,并采用权衡空间方法对多个架构的可靠性、重量指标进行了权衡,最后采用设计结构矩阵分析了架构的模块化水平。初步研究结果表明,该架构既能满足引信系统的安全性、可靠性要求,又具有较好的模块化水平。

摘要：引信起爆控制电路通过对目标探测信号的处理和决策,给出发火控制信号,其可靠性直接决定了其发火可靠度,工程上大多采用直接双套并联方式进行冗余设计。针对引信起爆控制电路如何进行冗余设计问题,设计了并联冗余和非冗余两种电路,采用数理统计的方法计算了其全寿命周期可靠度,结果表明非冗余电路可靠度略高于并联冗余电路。采用故障物理方法,分别通过加速寿命试验和故障物理仿真,得出了起爆控制电路在引信服役期内的温度应力、力学环境应力、电应力下的失效寿命远大于寿命期的结论。综合数理统计和故障物理研究结果,给出了引信起爆控制电路可采用非冗余设计的建议。