新型高线性度双平衡CMOS混频器芯片的设计

设计了一款用于无线通信射频系统的新型双平衡混频器芯片,该混频器的输出信号中不存在与射频输入信号相关的二次非理想项,具有高线性度.该混频器基于新型乘法器结构,在两个工作于线性区的对称金属氧化物半导体(MOS)晶体管的源、漏两极加入差分射频信号,在其栅极加入差分本振信号,从而以低复杂度方式实现射频信号与本振信号的双平衡混频或相乘;采用差分推挽放大器及源随器作为芯片的输出缓冲接口,改善了芯片与片外电路之间的隔离度,提高了功率增益和输出匹配性能.芯片采用0.18 μm射频(RF)互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺流片,实现超宽频带范围内的信号混频或相乘,1 dB压缩点2.9 dBm,三阶交调16 dBm,总功耗25 mW,芯片性能良好,可以满足高性能、超宽带、高速无线通信系统的要求.     

高温气冷实验堆堆底流道的热混合性能

高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１０）堆底流道结构的作用之一是使径向温度分布不均匀的堆芯出口冷却剂得到足够的热混合。在相似模型上进行的试验研究表明，在对应ＨＴＲ－１０正常运行时的冷热气进口流量比为１：０．７４６情况下，堆底流道结构能使冷却剂的温度混合程度和均匀程度分别达９４％和９８．４％以上，再流过热气导管后，即到达热交换器之前，这两个值分别达到９８％和９９．６％。在稍作简化的模型上进行的试验表明，进口流量比对流道的热混合性能影响不大，在进口热冷流量比为０．５～２范围内所得到的温度混合程度在流量比为１时有最大值并在两侧显示出一定对称性的分布，其值在９１％～９５％之间。     

低渗透油藏CO2变周期气水交替注入气水比理论设计

基于开发过程中饱和度、渗透率、分流率不断变化的特点,提出变周期水气交替注入(water alternating gas,WAG)气水比理论设计的概念。从油、气、水三相渗流力学原理出发,借助三相相对渗透率表征模型,建立各相饱和度与相对渗透率间的函数关系,得到各相饱和度与流度、气水比、流度偏离系数等相关参数的函数关系。流度偏离系数为引入的新参数,用于考察气水两相流动能力偏离水的流动能力幅度。采用枚举法,得到三相饱和度与气水比和流度偏离系数的关系图版,初步确定三相流动范围内气水比和流度偏离系数的取值范围。根据流度偏离系数和气水比关系曲线的特征点与含水饱和度之间的相互关系,最终确定变周期WAG气水比理论取值的合理范围。通过对实际区块气水比理论设计研究表明:合理气水比与含水饱和度是幂指数的函数关系;目标区块气水比的取值范围为0～34,流度偏离系数的取值范围为0～518。在中低含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为2;在中含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为1;在中高含水阶段,建议WAG气水比理论设计数值为0.5。该方法得到的变周期WAG气水比数值与数值模拟方法得到的结论相同,填补了变周期WAG气水比理论设计空白,对于完善变周期WAG其他参数的理论设计具有启发和借鉴作用。     

2.4 GHz CMOS双平衡混频器的设计

该文设计了工作在2.4GHz基于Gilbert单元为核心的CMOS有源双平衡混频器.为提高变频增益增加了分流源单元.该混频器RF、LO和IF分别为2.40GHz、2.41 GHz和10 MHz.经仿真在2.5 V电压下,取得变频增益(Gc)为11.095dB、噪声系数(NF)为8.836dB、1dB压缩点(P1dB)为-13.6 dBm、三阶输入截止点(ⅡP3)为-3.72 dBm、功耗为13.5 mW的较好结果.该混频器采用TSMC 0.25μm CMOS工艺实现,版图面积(包括pads)为1 mm×1 mm.     

K波段低噪声集成片上CMOS接收前端设计

基于TSMC 90nm CMOS工艺,设计实现K波段片上集成CMOS接收前端。接收前端由两级差分共源共栅结构低噪声放大器、双平衡吉尔伯特单元结构下变频混频器组成。射频输入、本振输入以及模块间采用片上巴伦进行匹配。测试结果表明,在射频输入频率23.2GHz时,转换增益为27.6dB,噪声系数为3.8dB,端口隔离性能良好,在电源电压为1.2V下,功耗为35mW,芯片面积为1.45×0.60mm2。      

用于煤与瓦斯突出的3D电磁辐射探测系统

针对煤与瓦斯突出时产生的电磁辐射信号微弱的情况,给出一种3D电磁辐射探测系统。该系统采用3个空间相互垂直的偶极天线感应探测电磁辐射信号,利用超外差接收原理,通过混频、放大、滤波、模数转换等处理,完成感应电磁辐射信号的处理。采用这种装置,既可分别独立探测空间3个相互垂直的电磁辐射信号,也可进行3维电磁辐射信号的综合探测。实测表明,系统具有很好的性能,其工作频率范围为100kHz~3GHz,电场感应灵敏度为0.1V/m。接口可以输出中心频率为36MHz,带宽为6MHz的电磁辐射信号,也可实时进行FFT等信号处理。     

多孔分散微结构混合器中流动及其混合性能的CFD模拟

在对多孔分散微结构混合器内流动现象进行分析的基础上,选择标准的k-ε模型和多环境模型,以商业CFX软件为基本工具,建立了模拟多孔分散微结构混合器的几何模型,对于孔半径为10,20,30,50,70μm的微结构混合器内的流动、混合性能进行了模拟,并利用模拟结果讨论了孔径、流速等因素对于混合性能的影响规律。     

基于C++ SuperMix库的SIS混频器的研究

基于C++ SuperMix软件库对680 GHz接收机中的双槽双超导隧道结（SIS）混频器进行深入模拟研究. 在环境温度为4.2 K、本地振荡器（LO）频率为680 GHz、本振功率为100 nW、中频频率中心为10 GHz和中频匹配阻抗为50 Ω的条件下,采用二次谐波的谐波平衡法,在0~500 K热噪声源温度下对SIS混频器的输出噪声温度进行建模仿真研究. 计算得出：当偏置电压在2~3 mV变化时,SIS混频器的输出噪声温度均小于50 K,表明所研究的SIS混频器具有较好的噪声性能.     

中量真空树脂灌注机新型混合器的研究

讨论了真空树脂灌注机新型静态混合在的结构及小孔小自由射流混合机理。通过对小孔射流的动力学分析,得出了射流速度发布图并推导出混合器压力损失的数学模型。分析了流体速度和混合器单元个数对混合效果的影响,给出了混合器混合效果的评介方法,并依据此评价方法对理论分析结果和混合效果进行了实验验证,结果表明,新型静态混合器的混合效果良好。     

基于CMOS准浮栅技术的超低压模拟集成电路

基于多输入浮栅MOS晶体管的分析,系统研究准浮栅MOS晶体管的工作原理、电气特性及等效电路,计总结其用于超低电压模拟电路设计的优势。基于CMOS准浮栅技术,提出了0．8V两级运算放大器和1V 2．4 GHz Gilbert混频器电路,并采用TSMC 0．25 μm 2P5MC MOS工艺的Bsim3V3模型完成了特性仿真,仿真结果显示了准浮栅技术用于超低电压模拟电路设计的优势。