基于小口径弹的硅基MEMS安全系统设计

基于小口径弹药设计了发射环境可识别、小型化智能MEMS安全系统. 结合自平衡发射系统的小口径弹药的弹道环境,建立硅基MEMS安全系统模型,并针对发射环境及勤务处理环境实现MEMS安全系统阈值判定机构模型设计;通过理论计算和动力学仿真完成结构设计及优化;结合MEMS加工工艺完成器件加工;为满足小口径弹药对安全系统批量化、高可靠的需求,通过地面模拟试验完成MEMS安全系统性能测试.      

脉冲无氰电镀在硅基RF-MEMS滤波器中的应用及优化

针对硅基RF-MEMS带通滤波器制备过程中金层电镀沉积工艺,基于亚硫酸金盐无氰电镀液,并结合脉冲电镀技术,通过对电流密度、占空比、正负脉冲时间比、脉冲频率、温度、搅拌速率等相关工艺参数进行优化组合,实现了所设计的硅基双层自屏蔽式RF-MEMS带通滤波器制备与测试,也为相关RF-MEMS器件制备提供了工艺指导.      

可编程相位光栅的结构设计与制作工艺

可编程相位光栅技术在光通讯领域有较广的应用,也可作为微型光谱仪的新颖色散器件。该文设计了一种基于MEMS的可编程相位光栅,其特征参数可以通过编程控制和改变。通过经典理论建模与分析,设计了可编程相位光栅的结构;并对光栅的光带结构参数进行了优化,从而有利于可编程相位光栅功能的实现,提高了制作的可靠性和成功率;设计了针对可编程相位光栅的表面硅微工艺,并对改善应力、去牺牲层和防粘连等关键问题进行了分析,改进了工艺,成功研制出样品,其结构尺寸约为4mm×6mm,有效工作部分的面积约为4mm×2mm.     

带温度补偿、低g-振动灵敏度的小型声表面波微波源

描述了一种采用模拟温度补偿技术用于声表面波微波源 ,其工作频率为 2 .2 GHz,器件在工作温度为 - 35℃～ + 5 5℃范围内 ,频率变化从两百多 ppm改善到小于± 30 ppm之内 ,使器件在90℃的温度范围内频率随温度变化的性能改善约 10倍。其 g-振动灵敏度小于 10 - 1 0 /g。尺寸仅6 0 m m× 2 5 mm× 15 mm。     

带温度补偿,低g—振动灵敏度的小型声表面波微波源

描述了一种采用模拟温度补偿技术用于声表面波微波源 ,其工作频率为 2 .2 GHz,器件在工作温度为 - 35℃～ + 5 5℃范围内 ,频率变化从两百多 ppm改善到小于± 30 ppm之内 ,使器件在90℃的温度范围内频率随温度变化的性能改善约 10倍。其 g-振动灵敏度小于 10 - 1 0 /g。尺寸仅6 0 m m× 2 5 mm× 15 mm。     

基于氧化铝薄膜的压电水听器的研制

提出了基于AlN压电薄膜结构的单电极水听器,将A1N的压电特性与MEMS微加工技术相结合。采用COMSOL对器件在20~100Hz低频范围内谐振特性进行分析和仿真,得出压电薄膜优化厚度0.8~1.0μm,振动薄膜直径100μm。给出了器件制备工艺流程,采用ICP精准刻蚀A1N薄膜提高成品率,并对实际样品进行高静水压等环境适应性测试。单个水听器阵列结构是40×40,实际尺寸为7×7mm,可以用来制备高性能的水听器集成系统。     

耦合馈电小型圆极化高增益RFID阅读器天线

提出了一种圆极化高增益超高频射频识别(RFID)阅读器天线。天线为微带结构,由分别印制在上下两层介质基板上的辐射贴片、L形馈电结构、接地面、四个短路加载小贴片等组成。采用在辐射贴片中心蚀刻十字形槽,L形结构耦合馈电,在天线四角加载短路小贴片等方法,实现了天线的圆极化和高增益。天线总尺寸为160mm×160mm×21.6mm(0.49λ0×0.49λ0×0.066λ0,λ0为中心频率915MHz在自由空间中对应的波长),实测|S11≤-10dB的频率覆盖范围为896-993MHz,轴比小于3dB的频率覆盖范围为902-940MHz,覆盖频段内最大增益8.5dBi。本文设计的天线易加工、成本低、圆极化、增益高,可以很好的应用在各种RFID系统的测试环境中。     

基于单个CSRR CRLH结构的双频带通滤波器

提出了一种基于单个互补开口谐振环(CSRR)的复合左右手(CRLH)结构双频带通滤波器，利用CSRR CRLH结构谐振特性，并通过延长、弯曲开路枝节线，引入新的传输零点同时缩小滤波器的尺寸，实现了滤波器双通带、高选择性和小型化.加工并测试了基于CSRR CRLH结构的双频带通滤波器的原型(尺寸为3 cm×3 cm),结果显示第一通带和第二通带的中心频率和插入损耗分别为1.9 GHz/1.7 dB和2.9 GHz/2.8 dB,在DC-1.05 GHz、2.20-2.50 GHz和3.45-4.00 GHz阻带范围内的带外抑制优于20 dB,实现了双频带通特性.     

一种高线性度的射频收发开关的设计

基于0.18 μm射频锗硅工艺,提出了一种可广泛应用于无线通信系统的低插入损耗和高线性度的射频开关电路.该电路利用特殊的深N阱工艺、高衬底电阻器件,采用经典的串并联堆叠结构开关电路,实现了低插入损耗和高线性度的目的.测试结果显示:在频率为2.4 GHz下,插入损耗,隔离度和1 dB压缩点分别为-1 dB,- 34 dBm和23 dBm.     

基于弱环境力微型引信低压驱动固态保险设计

为解决传统机电引信在弱环境力条件下无法实现保险解除及传统固态开关无法实现低压驱动（5~35 V）的问题,提出了基于硅基MEMS加工工艺与电晕放电效应的微型引信固态保险设计.结构采用微米尺度设计思想,实现固态保险与引信控制系统能量与信息联通.通过建立电晕放电数学模型,借助COMSOL等有限元分析方法,完成基于低电压驱动的固态保险控制层设计,并结合实验室静态测试实现控制层平均驱动电压（33.1 V）设计.结合电容放电模式与电学与焦耳热仿真,其中,电容储能指标（10 V,10 μF）.完成执行层在不同电流强度环境下结构设计.借助MEMS加工工艺,最终实现弱环境力微型引信固态保险设计与制备.      

应用于5G无线通信的微带周期结构带通滤波器设计

提出一种应用于5G无线通信的周期结构微带带通滤波器设计方法。在周期结构低通滤波器的矩形环中靠近电路中心一侧加载金属过孔,使其在截止频率附近发生谐振,以形成中心频率位于截止频率附近的带通滤波器。通过调整金属过孔的位置,实现带通滤波器带宽的控制,并且在矩形环偏离电路中心一侧连接矩形金属贴片,通过调整矩形金属贴片的尺寸可以适当调整滤波器的中心频率,而不改变滤波器的整体尺寸。实验测试结果表明,该滤波器的中心频率为3.33 GHz,3 dB相对带宽为6.9%。其带外抑制特性较好,具有较低的插损,适用于5G无线通信系统。     

新型开环谐振器带通滤波器的设计

提出一组新型的方形开环谐振器,使用这种新型的谐振器设计微带线带通滤波器,可以有效地减小滤波器的尺寸.利用其中一种新型的谐振器,设计加工了一个小型化带通滤波器,仿真与测试结果显示,该滤波器有很好的频率选择性、阻带特性和较小尺寸.与传统的开环谐振滤波器比较,尺寸减小了30%.     

具有双陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线的设计

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有双陷波特性的新型类Sierpinski分形超宽带天线的设计方法.天线采用由2个正六边形与圆形嵌套迭代而成的3阶类Sierpinski分形结构作为辐射贴片,并采用截短矩形两侧去切角且中间去矩形的缺陷地结构作为天线的接地板,实现了...     

基于双面平行带线的绝对带宽不变频率可调带通滤波器

提出基于双面平行带线结构的电容加载绝对带宽不变频率可调平面带通滤波器,通过选取特定的耦合区域,使谐振器之间耦合系数满足绝对带宽不变的要求. 分别设计了工作在单端信号和差模信号下的滤波器. 结果表明,对于单端信号滤波器,其3 dB绝对带宽（|S₁₁| <-3 dB）在0.97 ~1.43 GHz的中心频率调节范围内约为80±4 MHz;对于差模信号滤波器,其3 dB绝对带宽（|S_dd11| <-3 dB）约为91±3 MHz,对共模噪声的抑制低于-20 dB.      

A high-performance narrowband high temperature superconducting filter

Recent development of a high-performance narrowband high-temperature superconducting (HTS) filter is presented. A 10-pole quasi-elliptic function response filter with two pairs of transmission zeros (for high selectivity), which has a center frequency of 2.185 GHz and a 3 dB bandwidth of 10 MHz (a fractional bandwidth of 0.45%), is introduced. The filter was fabricated on a 40 mm×16 mm×0.5 mm MgO wafer with double-sided YBCO films. The measured results show that the filter has 0.15 dB insertion loss at the ...     

微带多耦合SIR带通滤波器的设计

基于微带SIR的特性,提出了一种紧凑的微带多耦合带通滤波器结构,介绍了通过控制微带SIR谐振器的阻抗比值来调整二阶通带中心频率的位置,从而实现二阶杂波抑制和改善滤波器上边阻带衰减特性的原理.最后设计了一个中心频率为3.65 GHz,分数带宽约为3.5%的微带多耦合SIR带通滤波器,仿真表明其频率响应在1阶杂波频点处有-10 dB左右的衰减,使得滤波器在上边阻带的衰减更陡峭,通带更对称.制作的电路在中心频率处的插入损耗测试结果为-3.2 dB,带宽大约为120 MHz,和仿真结果比较一致.     

水下爆炸近场载荷的试验与数值模拟

借助于小药量水下爆炸试验及数值模拟研究了水下爆炸近场载荷及其运动特性。试验在爆炸水箱中进行,采用同时分幅扫描超高速光电系统拍摄炸药爆炸后视场600 mm×600 mm以内的冲击波及爆轰产物演化过程。使用LS-DYNA软件的ALE方法计算了水下爆炸近场冲击波、爆轰产物气体运动特性,以及冲击波峰值压力和爆轰产物气体与水介质边界压力变化特性,数值模拟结果与试验结果有很好的近似。在试验和数值模拟基础上,提出了适用于水下爆炸近场的冲击波运动、峰值压力的变化规律,并建立了爆轰产物气体初期膨胀运动规律及压力变化。     

蝶型槽基片集成波导带通滤波器

利用基片集成波导的高通传输特性以及蝶型光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器.为了验证该想法,设计了1个中心频率为4.65GHz,分数带宽为40%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.71～5.6GHz范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.4dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.78～5.76GHz,分数带宽约为41%,带内最小插入损耗为0.72dB,最大插入损耗为1.65dB.电磁仿真结果和实际测试结果较一致。     

一种应用于汽车雷达的SIW带通滤波器

使用HFSS仿真软件设计了基于基片集成玻导（substrate integrated waveguide,SIW)的带通滤波器。在SIW腔体中加入金属圆柱扰动,形成带通滤波器,并通过调节扰动金属柱的半径来调整带通滤波器的频带宽度和中心频率,最后在Rogers 5880介质基板制作实物。测试结果表明:中心频率为24 GHz,通带内插入损耗2.4 dB、回波小于-15 dB的带宽为300 MHz。仿真结果和实验测试结果基本相符。此带通滤波器能够应用在汽车雷达系统中。     

基于慢波效应的X波段带通滤波器的优化设计

文章介绍了一种利用慢波周期结构加载改进型开环发夹谐振器的微带带通滤波器,该谐振器利用耦合线内弯的结构,使得在不改变电路性能的情况下,减小了电路尺寸;同时由于电路应用的慢波周期结构出现了带阻效应,因此对谐波有很好的抑制作用;利用人工神经网络对开环发夹谐振器进行优化并用软件HFSS验证此方法的可行性;通过设计实例,用HFSS的分析结果证明了这种滤波器结构的优越性.