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：基于GaN工艺设计了一款饱和输出功率为44 dBm、功率回退为9 dB的非对称Doherty功率放大器。为了提高增益,在Doherty功率放大器前方增加驱动级。通过对主放大器的输出匹配电路进行阻抗匹配优化设计,去掉λ/4阻抗变换线;辅助功放输出阻抗采用RC网络等效代替,控制输出匹配电路相位为0°,确保关断时为高阻状态;合路点的最佳阻抗直接选取50Ω,从而去掉λ/4阻抗变换线。芯片仿真结果表明,在3.3~3.6 GHz时,Doherty功率放大器的饱和输出功率达到44 dBm以上,功率增益达到25 dB以上,功率附加效率(PAE)达到50%以上;功率回退为9 dB时,PAE达到34.7%以上。Doherty功率放大器的版图尺寸为3.4 mm*3.3 mm,驱动级功率放大器的版图尺寸为1.5 mm*1.7 mm。

摘要：传统矩形悬臂梁上的应力呈非均匀分布,在梁固定端存在一个应力集中区,且沿轴向方向衰减,从而影响压电层的极化效果。同时,矩形悬臂梁结构能量收集器的谐振频率较高。为解决这一问题,文章提出了一种“倒”梯形结构的能量收集器结构。该梯形结构可以有效扩展极化区域,从而捕获到更低频的振动能量。实验发现,在1g振动加速度下,该能量收集器在124 Hz下输出电压为404 mV,输出功率达到41.3μW。

摘要：为了保证在低成本、易制备的前提下提高激光诱导石墨烯压力传感器的性能,设计了一种石墨烯压力传感器的放大结构。表征了激光诱导石墨烯压力传感器的表面结构,分析了表面多孔泡沫结构对压阻效应的影响,采用COMSOL软件对传感器放大结构的受力情况进行仿真分析,得到在外界压力下石墨烯层的受力情况。选用3D打印方法制备树脂材料放大结构基底,在低成本的同时兼顾了轻质、高精度、高机械强度等性能。测试结果表明,压强在5~20 kPa范围内时,该放大结构的灵敏度较无放大结构提高了约43%。

摘要：针对传统混沌保密通信中安全性低、耦合机制复杂、接收端须配备特定动力学系统等问题,提出了一种基于机器学习——储备池计算(Reservoir Computing)的混沌保密通信设计,并通过数值与实验方法验证了机制的创新性与可行性。在数值方面,以图像和语音传输为例,采用具有更高安全性的时滞Lorenz系统和Mackey⁃Glass模型进行加密,在加密系统信息完全未知的前提下,接收端经训练后,可实现与发送端混沌完全同步并进行信息解密。在实验方面,基于可编程逻辑芯片(FPGA)对机制进行了硬件设计与实现,并以实时视频传输为例,验证了该保密通信设计的实际应用价值。还引入了针对不同加密系统的校准方法,以进行长时间稳定混沌同步和通信。此外,通过噪声研究,证明了该通信机制的鲁棒性。理论与实验结果对推动新型保密通信与机器学习交叉研究有一定的参考价值。

摘要：提出了一种改进型电荷泵,通过三管开关结构减小了时钟馈通效应,同时将电流舵结构与全差分电荷泵结构相结合,在提升开关速度的同时,抑制了电流失配、电荷共享和电荷注入等非理想效应。仿真实验结果表明,在电荷泵的充放电电流为10μA时,时钟馈通所引起的尖峰电流最大值仅为11.26μA,所产生的压控振荡器控制电压纹波降至50%。将其应用于锁相环系统,锁相环输出时钟抖动从118 ps降低到36 ps。

摘要：随着制造工艺的不断演进、电路规模的不断增大,集成电路逐渐进入后摩尔时代。如何准确快速地进行寄生电容参数提取,对于保证设计质量、减少成本和缩短设计周期变得越来越重要。文章提出了一种基于分段预留法的二维电容提取技术,该技术基于改进的有限差分法,采用非均匀网格划分和求解不对称系数矩阵方程,模拟互连结构横截面,可以高效计算出主导体的单位长度总电容以及主导体和相邻导体之间的单位长度耦和电容。为了验证提出方法的准确性和有效性,进行了一系列验证实验。实验结果表明,提出的互连线二维电容提取技术在寄生电容计算精度上平均提高了140倍,运行时间平均缩了10%。

摘要：针对高速逐次逼近型模数转换器中的比较器失调和电容失配问题,设计一种模拟前端“粗”校准与数字后端“细”校准相结合的模数混合校准技术,对系统失调电压以及电容失配分别进行抵消、量化与补偿,从而在保证模数转换器采样速率的同时能够有效提高转换精度和信噪比。基于12位模数转换器对所提出的电路结构和校准算法进行了Matlab行为级建模仿真,算法校准后在80 MHz采样率下信噪失真比达到73.28 dB,有效位数11.88 bit,分别比校准前提高15.1dB与2.5 bit。

摘要：结合高校电工电子实验室现状,按照“双一流”大学建设要求,在“新工科”建设背景下,提出层次化电工电子实验教学平台建设思路。坚持OBE理念,通过智慧实验室、口袋实验系统和先进仪表器材等,建立了一个设备选型科学、项目设计优化、教学体系完善,具有示范性、影响力和辐射力的高水平实验实践教学平台。

摘要：为了实现动态的频率控制,设计了一款双通带可调滤波器。通过改变变容二极管电容,使通带的中心频率发生移动,并且该滤波器的2个通带在调谐过程中相互独立。通过在源与负载之间引入容性耦合,在靠近滤波器每一个通带的两侧各产生1个传输零点,共有4个传输零点,从而提高了带外抑制性。最终制备并测试的双通带滤波器低频通带中心频率在1.40~1.49 GHz之间连续可调,高频通带中心频率在2.10~2.24 GHz之间连续可调,2个通带的插入损耗均低于2.6 dB,回波损耗均高于10 dB,能够满足目前对滤波器小型化、多频段、高性能的要求。