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低相位噪声CMOS LC压控振荡器的设计与优化

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高技术通讯 2008年第12期18卷 1280-1284页

作者：郭雪锋王志功李智群东南大学射频与光电集成电路研究所南京210096

采用线性时变(LTV)模型分析了电压偏置型 CMOS LC 交叉耦合压控振荡器(VCO)的相位噪声。以相位噪声为优化目标,元件参数为设计变量,根据理论计算与仿真结果确定了晶体管宽长比和谐振腔电感的最佳值,完成了电路的优化过程。并以此优化结... 详细信息

采用线性时变(LTV)模型分析了电压偏置型 CMOS LC 交叉耦合压控振荡器(VCO)的相位噪声。以相位噪声为优化目标,元件参数为设计变量,根据理论计算与仿真结果确定了晶体管宽长比和谐振腔电感的最佳值,完成了电路的优化过程。并以此优化结果为依据,用 0.18gm CMOS 工艺设计、实现了一个芯片面积为1.1mm×0.7rnm 的 LC 交叉耦合振荡器。测试结果表明,在1.8V 电源电压下,该压控振荡器的频率范围覆盖1150～1210 MHz,10kHz 频偏处相位噪声达到-89dBc/Hz,核心电流4.3mA,抑制相位噪声性能优于其他振荡器。

关键词：压控振荡器相位噪声线性时变优化

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圆形槽波导功率合成技术的FDTD分析

圆形槽波导功率合成技术的FDTD分析

作者：郭雪锋东南大学

学位级别：硕士

圆形槽波导是一种新型的毫米波、亚毫米波传输线。首先由东南大学杨鸿生教授等人提出。在毫米波和亚毫米波频段,它具有低损耗,高功率容量,低色散和单模传输的特性。这给毫米波、亚毫米波器件的设计提供了一种选择。随着微波半导体器件... 详细信息

圆形槽波导是一种新型的毫米波、亚毫米波传输线。首先由东南大学杨鸿生教授等人提出。在毫米波和亚毫米波频段,它具有低损耗,高功率容量,低色散和单模传输的特性。这给毫米波、亚毫米波器件的设计提供了一种选择。随着微波半导体器件的迅速发展,微波电路乃至整机系统也趋向于固态化、集成化。但半导体器件功率小的弱点越来越突出,微波功率合成技术正是克服这一不足的重要手段。圆形槽波导功率合成器的研究正是在这样的前提下提出的,将圆形槽波导用作谐振腔,来实现毫米波功率的合成。本文应用时域有限差分法(FDTD)计算圆形槽波导中径向盘结构的输入阻抗。用了非均匀网格和三角形网格近似圆形槽波导的曲线金属边界。完全匹配层(PML)应用于圆形槽波导的开放边界。用细网格计算径向盘中我们所关心的场值。用离散波动方程更新粗细网格边界上的切向电场分量。最后,由电压和电流的傅立叶变换的比值得到径向盘的输入阻抗。通过调整径向盘的参数,做出了随径向盘半径、厚度及位置变化的输入阻抗曲线。直观的图形对实际中的阻抗匹配起到一定的指导意义。

关键词：圆形槽波导功率合成技术时域有限差分径向盘

基于虚拟引擎技术的VR交互演示系统应用设计 ——以虚拟天气语音交互系统为例

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基于虚拟引擎技术的VR交互演示系统应用设计 ——以虚拟天气语音...

作者：郭雪锋北京邮电大学

学位级别：硕士

随着虚拟现实和5G技术的迅速发展,开发能够模拟场景天气变化的天气系统已经成为虚拟现实游戏和虚拟直播两个领域的新兴研究方向之一。天气系统的目的是提供一个真实的环境,使用户能够与其进行交互,并从中获得更加沉浸的体验。其中,昼夜... 详细信息

随着虚拟现实和5G技术的迅速发展,开发能够模拟场景天气变化的天气系统已经成为虚拟现实游戏和虚拟直播两个领域的新兴研究方向之一。天气系统的目的是提供一个真实的环境,使用户能够与其进行交互,并从中获得更加沉浸的体验。其中,昼夜和四季的变化是天气系统中最基本的元素之一,它们可以为场景提供丰富的变化和动态效果,从而提高了场景的真实性和用户的沉浸感。本文主要以虚幻引擎为应用开发平台,调研了市面上Ultra Dynamic Sky和Sky Creator等成熟的天气系统插件,从框架和效果两个方面进行了深入的研究,分析了两者画面表现上如云层材质以及两个插件的框架灵活程度等差异,着力开展基于虚幻引擎的自定义天气系统实现研究,重点包括体积云的画面表现、全局和局部天气的过渡以及用户自定义画面表现等。最终设计并实现了一种基于虚拟引擎技术的虚拟天气语音交互系统,其中天气系统提供了体积云,天空光,雾气,太阳光以及后期处理等组件,用户可自定义设置并开发场景天气状态,并且提供语音交互方式实现不同天气的转换,降低设置过程中的复杂参数调整,提高了 VR游戏应用语境下场景的开发效率,也为室外虚拟直播的开发提供了具体的天气系统参考。

关键词：虚幻引擎天气系统语音交互

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稀土镁合金微弧氧化工艺及陶瓷层性能研究

稀土镁合金微弧氧化工艺及陶瓷层性能研究

作者：郭雪锋赣南师范学院

学位级别：硕士

微弧氧化是在Al、Mg、Ti等金属或其合金表面原位生长一层陶瓷膜的技术,该膜与基体结合力强,耐磨损和耐腐蚀性能高,是一种极有发展前景的镁合金表面处理技术。本文采用微弧氧化法在Mg-4Gd-3Ymm-0.5Zr镁合金上制得一层均匀的浅灰色微弧氧... 详细信息

微弧氧化是在Al、Mg、Ti等金属或其合金表面原位生长一层陶瓷膜的技术,该膜与基体结合力强,耐磨损和耐腐蚀性能高,是一种极有发展前景的镁合金表面处理技术。本文采用微弧氧化法在Mg-4Gd-3Ymm-0.5Zr镁合金上制得一层均匀的浅灰色微弧氧化陶瓷层。膜层表面有类似“火山堆”的形貌放电微孔,且经微弧氧化处理过的镁合金耐蚀性能均显著提高。借助SEM观察了膜层表面和截面的形貌,采用能谱仪和XRD分析了膜层的成分和结构。结果表明:镁合金表面形成的较致密氧化膜层可分为三层,靠近基体致密层、多孔的疏松层和中间的过渡层,致密层与基体结合紧密。膜层主要由MgO组成。采用覆层测厚仪、SEM、XRD和电化学工作站等研究了不同工艺参数对Mg-4Gd-3Ymm-0.5Zr镁合金双脉冲微弧氧化处理膜的组织微观结构及耐腐蚀性能的影响。在硅酸盐电解液体系中采用单因素试验,分别研究了NaSiO、KOH、NaF和甘油在不同浓度下所制备的陶瓷膜的厚度和性能。结果表明:随着NaSiO、KOH、NaF和甘油浓度的变化,氧化膜的厚度、硬度及耐蚀性都表现出一定程度的变化规律,当NaSiO、KOH、NaF和甘油的浓度分别为6g/L,2g/L,2g/L和10ml/L时,氧化膜质量最佳。在此溶液体系的基础上,研究了正负向电压、频率、占空比和处理时间对膜层厚度、形貌和性能的影响,试验结果表明:随氧化处理时间的延长,膜层不断增厚,表面微孔数量减小,孔径增大,30min后膜层增长缓慢,粗糙度增大。硬度和耐蚀性先增后减。镁合金微弧氧化成膜效果中,正负电压对氧化膜微观结构及性能影响明显,随着正电压升高,膜层厚度增加,膜层表面微孔数量减少、孔径增大,烧结强度增加,裂纹增大,耐蚀性能先增强后降低,最佳正脉冲电压为450V。随负脉冲电压由0V增加到100V,膜层厚度先增加后小幅减小,再明显增加;膜层表面微孔由小变大再变小,数量变化则相反,负脉冲电压为40V时耐蚀性能最佳。脉冲频率和占空比对微弧氧化膜层厚度影响较小。随着频率的增加,膜层表面微孔数量增加,孔径减小;占空比增加,变化趋势则相反。随频率和占空比的增大,膜层耐蚀性总体趋势均为先增强后降低,最佳频率和占空比分别为600Hz,10%。综合以上各因素,最终确定了一套有关Mg-4Gd-3Ymm-0.5Zr镁合金微弧氧化最佳工艺参数,NaSiO 6g/L,KOH 2g/L,NaF 2g/L,甘油10ml/L,正脉冲电压450V,负脉冲电压40V,频率和占空比分别为600Hz,10%,氧化时间30min。

关键词：稀土镁合金微弧氧化工艺参数耐蚀性微观形貌陶瓷膜

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风电场温度湿度无线数据采集系统

风电场温度湿度无线数据采集系统

作者：郭雪锋哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着气候变化和世界能源危机的加剧,风能等可再生能源越来越受到世界各国政府的高度重视。尤其是近些年风电产业急剧膨胀,发展异常迅速,风电场温度湿度等气象参数的采集技术应运而生。目前国内外市场上存在的风电场温度湿度数据采集系... 详细信息

随着气候变化和世界能源危机的加剧,风能等可再生能源越来越受到世界各国政府的高度重视。尤其是近些年风电产业急剧膨胀,发展异常迅速,风电场温度湿度等气象参数的采集技术应运而生。目前国内外市场上存在的风电场温度湿度数据采集系统大多采用有线方式进行数据传输,或者使用GSM、GPRS等付费方式进行无线数据传输,这一类产品存在布线复杂,成本费用很高,可靠性能差等缺陷。随着无线通信技术的发展,ZigBee技术以其低功耗,低成本,组网简单的优势越来越多的被应用在各种无线通信系统中。本课题就是基于ZigBee技术建立起来的风电场温度湿度无线数据采集系统。本系统采用温度、湿度传感器采集风电场温度湿度数据,用MSP430微处理器进行数据处理后,通过ZigBee无线通信芯片将数据传输到数据处理中心进行数据处理,然后将数据存储到SD卡中完成数据的存储,同时显示在液晶屏上。本文主要介绍了系统中数据采集模块和数据处理模块的工作原理及软件硬件设计,开发了ZigBee无线通信硬件平台,移植了美国TI公司的ZigBee协议栈,并在其应用层上添加了自定义应用函数,实现了数据的采集、处理等功能。本文设计的风电场温度湿度无线数据采集系统具有功耗低、网络扩展性好、数据存储量大、便于操作等优点,可应用于风电场各种测风项目中,能够为风能资源的评估,风电场的选址,风电机组的选型与安装及其可靠性研究,输变电系统的设计等风电场项目的决策提供详细、准确的数据支持。

关键词：风电场温度湿度 ZigBee 数据采集

0.35m SiGe BiCMOS工艺Colpitts振荡器

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固体电子学研究与进展 2008年第2期28卷 313-316页

作者：郭雪锋王志功李智群赵衍 210096 东南大学射频与光电集成电路研究所东南大学射频与光电集成电路研究所南京

应用标准0.35μm SiGeBiCMOS工艺设计一个Colpitts压控振荡器并流片。采用线性时变模型(LTV)分析振荡器的相位噪声。在3.3V电源电压下,压控振荡器的频率范围覆盖340～400MHz,10kHz频偏处相位噪声为-91dBc/Hz,输出功率-3dBm。相位噪声的... 详细信息

应用标准0.35μm SiGeBiCMOS工艺设计一个Colpitts压控振荡器并流片。采用线性时变模型(LTV)分析振荡器的相位噪声。在3.3V电源电压下,压控振荡器的频率范围覆盖340～400MHz,10kHz频偏处相位噪声为-91dBc/Hz,输出功率-3dBm。相位噪声的测试结果与理论计算结果符合较好。芯片面积550μm×300μm。

关键词：压控振荡器 Colpitts 相位噪声锗硅

Wideband CMOS LC VCO design and phase noise analysis

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Journal of Southeast University(English Edition) 2008年第4期24卷 433-436页

作者：郭雪锋王志功李智群唐路东南大学射频与光电集成电路研究所南京210096

A wideband LC cross-coupled voltage controlled oscillator（VCO） is designed and realized with standard 0. 18 μm complementary metal-oxide-semiconductor（CMOS） technology. Band switching capacitors are adopted to extend the frequency tuning range, and the phase noise is optimized in the design procedure. The functional relationships between the phase noise and the transistors＇ width-length ratios are deduced by a linear time variant （LTV） model. The theoretical optimized parameter value ranges are determined. To simplify the calculation, the working region is split into several sub-ranges according to transistor working conditions. Thus, a lot of integrations are avoided, and the phase noise function upon the design variables can be expressed as simple proportion formats. Test results show that the DC current is 8.8 mA under a voltage supply of 1.8 V; the frequency range is 1.17 to 1.90 GHz, and the phase noise reaches - 83 dBc/Hz at a 10 kHz offset from the carrier. The chip size is 1. 2 mm × 0. 9 mm.

关键词： voltage controlled oscillator(VCO) wideband phase noise

负脉冲电压对Mg-Gd-Y-Zr镁合金微弧氧化膜结构及耐蚀性能的影响

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材料保护 2010年第5期43卷 73-75页

作者：彭光怀郭雪锋韩宝军方玲张小联赣南师范学院化学与生命科学院江西赣州341000

微弧氧化(MAO)是镁合金表面处理的新方法与研究热点之一~[1~3]，采用比传统阳极氧化更高的工作电压，在阳极区产生等离子微弧火花放电，使阳极表面微区温度升高，将阳极氧化物熔覆于合金表面，形成陶瓷质的阳极氧化膜，能获得性能优越... 详细信息

微弧氧化(MAO)是镁合金表面处理的新方法与研究热点之一~[1~3]，采用比传统阳极氧化更高的工作电压，在阳极区产生等离子微弧火花放电，使阳极表面微区温度升高，将阳极氧化物熔覆于合金表面，形成陶瓷质的阳极氧化膜，能获得性能优越的合金。电压是双脉冲微弧氧化工艺的重要参数，有关正脉冲电压的研究较多~[4~7]，而对负脉冲电压的研究较少，通负脉冲电压的电极反应影响氧化膜结构与性能的详细探讨的报道更少~[8~9]。本工作以Mg-4Gd-3Y-0．5Zr为基材，采用高频双脉冲电源，探讨了负脉冲电压对镁合金微弧氧化膜微观结构及耐蚀性能的影响，以为微弧氧化技术在镁合金防腐蚀领域的应用提供依据。

关键词：耐蚀性能微弧氧化镁合金脉冲电压膜结构阳极氧化膜 Zr Gd

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神经网络在稀土熔盐电解槽槽压中的应用研究

中国稀土学报 2009年第2期27卷 306-308页

作者：张小联邓左民胡珊玲王科军郭雪锋赣南师范学院化学与生命科学学院江西赣州341000 赣州有色冶金研究所江西赣州341000

采用BP神经网络算法研究了氟化物体系稀土电解槽设计时的重要参数如极距、电流密度、槽电压等对电能效率的影响,通过对多个槽体的现场取样数据模拟测试分析,研究了一种基于BP神经网络算法的稀土电解槽槽压模型,研究表明,该模型能够较为... 详细信息

采用BP神经网络算法研究了氟化物体系稀土电解槽设计时的重要参数如极距、电流密度、槽电压等对电能效率的影响,通过对多个槽体的现场取样数据模拟测试分析,研究了一种基于BP神经网络算法的稀土电解槽槽压模型,研究表明,该模型能够较为准确地预测极距、电流密度与槽电压关系,可用于新型稀土电解槽的优化设计。

关键词：神经网络稀土熔盐电解槽槽电压