基于负阻抗电路的跨阻放大器的设计

对基于负阻抗电路技术的跨阻放大器的带宽性能进行了理论分析与仿真.仿真结果表明,在具有相同的跨阻增益条件下,基于0.18μm CMOS工艺下shunt-feedback型跨阻放大器无负阻抗电路时,其-3 dB带宽约为3.1 GHz,而具有负阻抗电路时,其-3dB带宽约为4.3GHz,两者相比带宽性能约提高了40%.该方案可以提高跨阻放大器带宽并避免因引入电感而增加芯片面积,在实践上具有一定的可行性.     

用SIR型开路枝节实现低通滤波器小型化和宽阻带

该文提出一种新型阶跃阻抗谐振器(SIR)型低通滤波器. 设计SIR开路枝节结构,使之具有二阶低通滤波器的 特性,从而达到损耗低、阻带宽、结构紧凑,能很好地改善带外抑制,提高频率选择性. 实验测得通带内的插入损耗均 在-0.3 dB以内,插入损耗大于15 dB的阻带宽度达到9 GHz, 而3 dB截止频率是7.2 GHz. 这种谐振器可广泛用于各种 微波系统中. 给出了该二阶低通滤波器的等效电路和电路参数,电路仿真、全波电磁仿真和实测结果基本上吻合. 为了 进一步增加阻带带宽,抑制高次谐波,又提出一种带SIR开路枝节和倒T型开路枝节的三阶低通滤波器,它具有更宽的阻 带特性.     

易于有源集成的圆极化微带天线

提出一种新型的圆极化微带天线形式,采用共面波导、不等长十字槽耦合馈电,易于与有源电路集成。利用电磁场仿真软件分析了天线几何参数对天线性能的影响,设计并加工了一个圆极化天线。仿真值与实验结果基本吻合,在10.28GHz工作频率上测得驻波比小于2的带宽达到600MHz,边射方向上的圆极化轴比为1.7dB,轴比小于3dB的带宽为140MHz。实验结果表明,天线具有较好的圆极化性能。     

放大器型双极化有源微带天线阵的理论与实验

基于Green函数法推导出角馈双极化微带天线单元的输入阻抗和互阻抗的闭合表达式,并用腔模理论分析了其阵列的主极化和交叉极化方向图.设计了一副4×4元天线阵与低噪声放大器相接,将天线阵增益提高了12dB.有源器件对天线阵的方向留影响较小,方向图主瓣范围内交叉极化低于-36dB.有源天线阵的VSWR带宽和隔离度均大于无源天线阵.     

MO-OTA-C的电流模式低通及带通滤波器

提出了四个由多端输出的运算跨导放大器（MO－OTA）及电容（C0构成的具有单端输入双端输出的电流模式滤波器电路及MO－OTA的CMOS实现电路，这些滤波器电路仅由2－3个MO－OTA，2－3个接地电容（C)组成，能同时实现二阶电流模式低通及带通滤波器，各个电路均由MO－OTA及接地电容构成，而MO－OTA由CMOS器件构成，所以文中电路便于集成且与VLSI工艺兼容，文中还给出了电路的计算机PSPICE仿真结果。     

基于遗传算法的宽带匹配电路优化设计

在不同特性阻抗传输线连接,或微波传输线的负载不匹配时,连接处会产生反射,为了消除反射,使阻抗匹配,可以加入阻抗变换器。单节阻抗匹配器结构简单,但工作带宽窄;多节变换器可以拓宽工作带宽。一般来说,节数越多,带宽越宽,随之而来的就是变换器越长。本文提出了一种基于遗传算法的优化设计方法,并与二项式响应设计仿真对比,在多节数、大宽带、大失配负载下反射系数有更好的表现。     

一种用于微波输能的小型化整流电路

提出一种用片状元件实现的小型化微带线整流电路.用ADS2006A电路仿真软件对整流电路进行分析和设计,100 mW输入功率时在5.8 GHz工作频率上得到72％的RF-DC(射频-直流)转换效率.但是理想的ADS仿真模型造成工作频率偏移和阻抗失配,使得测试效率很低.通过原理图-版图联合仿真分析提出电感补偿法,在5.7 GHz频率测量得到64％的RF-DC转换效率,与仿真值较接近.该整流电路具有小型化、易集成的特点,可广泛应用于无线传感器、RFID等设备的无线输能.     

基于遗传算法的宽带匹配电路优化设计

在不同特性阻抗传输线连接,或微波传输线的负载不匹配时,连接处会产生反射,为了消除反射,使阻抗匹配,可以加入阻抗变换器。单节阻抗匹配器结构简单,但工作带宽窄;多节变换器可以拓宽工作带宽。一般来说,节数越多,带宽越宽,随之而来的就是变换器越长。本文提出了一种基于遗传算法的优化设计方法,并与二项式响应设计仿真对比,在多节数、大宽带、大失配负载下反射系数有更好的表现。     

一种高线性度的电流调节式CMOS中频可变增益放大器

基于模拟乘法器设计了一种电流调节式中频可变增益放大器,并根据强反型下MOSFET的I-V模型(考虑二阶效应)建立和分析了电路非线性模型,提出了一种线性度优化方法.基于0.25 μm CMOS工艺的模拟结果表明,电源电压3.3 V下可变增益放大器与优化前相比在输入信号最大时IM3减小了33 dB,增益控制范围增大了12 dB;最小增益处ⅡP3达到17.5 dBm,最大增益处噪声系数为7.8 dB.     

一种新颖的DMS低通滤波器的分析与设计

基于缺陷微带结构（DMS）提出了一种新颖的低通滤波器。首先利用三维电磁场仿真软件分析了DMS微带线的S参数频响特性,用微波电路分析软件讨论了DMS微带线的等效电路及其参数提取。然后利用该DMS结构设计、制作了一个低通滤波器,测得该低通滤波器的3dB截止频率fc为3.4GHz,通带内最大波纹为0.3dB,插入损耗大于15dB的阻带宽度为13GHz。仿真结果和实验测试结果非常吻合,验证了等效电路的有效性和DMS低通滤波器的可实现性。     

lμm MESFET/SOS 集成电路制备及液氮温度下器件的工作特性

本文介绍的MESFET/SOS微波差分放大器是在蓝宝石衬底上硅外延薄膜内制备的.该电路特征线宽为1μm,制备工艺简单,仅需三块掩模,应用全离子工艺,具有足够小的漂移电压和失调电流.由于采用蓝宝石为衬底,大大减小了寄生电容,从而获得高的频率特性.在77K时对器件的测量结果表明,低温下器件的直流和微波特性均获得显著的改善.直流本征跨导增加了约46%,单位电流增益频率从4.9GHz增加到6.5GHz.作者认为这主要归因于低温下平均电子迁移率和电场漂移速度有很大的提高.     

一种RFID读写器天线的设计与分析

本文设计了一款中心频率工作于2.45GHz的RFID(Radio Frequency Identification,RFID)读写器天线。该天线是对矩形微带天线的改进,通过对矩形贴片进行镂空,以原点处为中心,分别镂空六个尺寸相等的小矩形,以改变矩形贴片表面电流分布,使其具有更强的电磁辐射特性。此外,本文还使用HFSS软件进行仿真验证。结果表明,该天线回波损耗在2.43～2.50GHz频段内低于-10dB,在中心频率2.45GHz处回波损耗约为-21dB,改进后的矩形微带贴片中心面磁感应强度平均高于原矩形微带天线约10A/m。     

基于六边形环的双频频率选择表面设计与优化

为实现工作于C、X两个波段的双频带频率选择表面(FSS),采用多层级联的方式,设计了一种基于六边形环的三层FSS结构。通过有限元电磁仿真软件HFSS对该FSS结构的传输情况进行模拟分析,并用控制变量的方法对其结构参数进行优化。结果表明：所设计的C/X双频带通型FSS结构经过参数优化后在C波段通带带宽达到了1.34 GHz,相对带宽为19.2%;X波段通带带宽达到了0.66 GHz,相对带宽为6.6%。两个通带的陡截止性和传输平坦度都比较优秀,带内插入损耗均控制在0.5 dB内。该结构极化稳定性好,TE、TM极化波垂直入射时的频率响应曲线几乎一致。在角度稳定性方面,两个通带在入射角小于60°的范围内基本保持稳定。该FSS结构可应用于双频雷达天线罩等相关领域。     

改性溶胶包覆法制备聚苯胺/TiO2-Fe3O4纳米复合物及吸波性能研究

通过改性溶胶法制备了Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的TiO2-Fe3O4二元纳米复合物,再在不同pH条件下原位聚合生长聚苯胺(PAn),获得了三元包覆纳米复合物PAn/TiO2-Fe3O4.采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、粉末X-射线衍射(XRD)及电磁测量等手段对TiO2-Fe3O4和PAn/TiO2-Fe3O4的形貌、结构及性能进行了表征.实验结果表明,通过调节TiO2溶胶形成及包覆过程温度、介质pH值,能获得Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的二元纳米复合物,且其中TiO2为锐钛矿结构,Fe3O4为立方晶系,而形成的三元复合物PAn/TiO2-Fe3O4则呈现微米纤维结构.当三元复合物中Fe3O4和TiO2的的质量分数分别为6.4%和15.8%时,PAn/TiO2-Fe3O4在13.6 GHz处具有最大的反射损耗-36.4 dB,小于-10 dB的吸收带宽达到4.4 GHz,具有良好的吸波性能.     

P（MMA PEGDMA）网状聚合物电解质的制备及性能研究

用化学交联法合成了P（MMAPEGDMA）凝胶聚合物电解质,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯（PEGDMA）大分子单体作为交联剂使其形成网状结构采用红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）、扫描电镜（SEM）以及交流阻抗（EIS）等技术对聚合物电解质的热性能以及电化学性能进行了研究结果表明,P（MMAPEGDMA）膜具有良好的结构稳定性和热稳定性;凝胶聚合物电解质的离子电导率随着聚合物中有机电解液含量的增加而升高当有机电解液的质量分数为70％时,其室温电导率达最大值3.62 ×10-3 S/cm     

一种新的带通Sigma-Delta调制器的设计

设计了一种带宽为1.25 MHz,中心频率为20 MHz的带通Sigma-Delta调制器,提出了一种新的结构及其系数的计算方法,该结构的性能受系数变化的影响较小,其谐振器的输出摆幅也较小,因而降低了对运算放大器的设计要求.模拟结果表明:考虑各种非理想因素后,调制器的动态范围(DR)为60 dB.     

基于CMOS的电容-电压转换电路的设计

在MEMS传感器的电容检测电路中,经常要采用电容—电压转换电路。本研究将两相不交叠时钟模块应用到设计中,使得该电路用单个时钟就能进行有效控制,并能够满足MEMS电容检测系统的要求。采用0.25μm工艺库对电路进行优化并给定了电路仿真的相应结论。仿真结果表明,其CMOS运放部分的增益为77.76 dB,单位增益带宽为5.60 MHz,相位裕量为65.87°,输出摆幅为-2.0～1.89 V,输入共模范围为-1.0～1.93 V,正摆率为+9.92 V.μs-1,负摆率为5.03 V.μs-1,功耗为1.03 mW。该电路适合于pF量级范围内的电容变化,该变化范围为35～1 200 pF,且输出线性度良好。     

碳纤维带电热地暖热性能的优化分析

碳纤维带电热地暖是一种新型室内地暖,而碳纤维带的布置形式直接决定了地暖的耗能情况和用户的舒适度该文通过改变碳纤维带的布置方式,测试电热装置电热性能运用通用有限元软件ANSYS建立三维模型,对该电热装置的电热性能进行数值模拟分析,并通过与试验数据的对比,验证有限元模型的准确性通过改变碳纤维带宽度和间距两个参数,得到不同碳纤维带分布形式,并对其电热性能进行模拟对比分析结果表明：改变碳纤维带的连接方式,可以有效地改变其电阻,控制电热装置的产热效率;采用50 mm宽碳纤维带均匀间隔50 mm的布置方式,表面温度分布均匀,采暖效果良好     

采用弯曲梁的压电式多方向宽频振动能量采集器

针对现有宽频多方向能量采集器频带窄、结构复杂、成本高等不足,本文提出了一种采用L型弯曲弹性梁的宽频多方向振动能量采集器,并探讨其工作原理、进行实验研究。结果表明:当外界加速度0.4g时,在x、y方向获得宽频采集特性,其带宽约5Hz,z方向带宽约2Hz;在x、y、z方向分别得到约2.5、3V和6V的峰-峰值电压。可见,弯曲弹性梁压电式多方向宽频振动能量采集器不仅具有宽频特性,而且还实现了多方向的能量采集。     

掺杂聚苯胺的电磁损耗与吸波性能的研究

FeCl3掺杂浓H2SO4—PAn材料可合成磁损耗较高、有利于吸收微波的材料，而HCl—PAn具有较大的电损耗，但吸波性能较差，我们将两种材料按一定比例混合，可以合成出平均衰减为13．37dB、最大衰减为26．70dB、频宽为10．34～14GHz的很有利于微波吸收的材料。