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低损耗超声波金属化光纤布拉格光栅传感特性研究

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红外与激光工程 2024年第6期53卷 159-165页

作者：田婧祝连庆姚霁峰宋言明张钰民北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016 现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192

传统胶粘式表贴封装的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器在长期使用过程中易出现蠕变、老化等现象,采用性质稳定的金属材料代替高分子聚合物胶粘剂封装可解决上述问题。采用超声波焊接法对FBG进行全覆盖式封装,实现了超低... 详细信息

传统胶粘式表贴封装的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器在长期使用过程中易出现蠕变、老化等现象,采用性质稳定的金属材料代替高分子聚合物胶粘剂封装可解决上述问题。采用超声波焊接法对FBG进行全覆盖式封装,实现了超低损耗表贴式金属化封装结构,并研究了其温度和应变传感特性。结果表明:采用超声波焊接法进行金属化封装对FBG造成的传输损耗仅为0.04dB,封装后FBG传感器的温度灵敏度系数为26.44pm/℃,应变灵敏度系数为1.18 pm/με,温度和应变传感拟合R-Squared均达到0.9996以上。可见,采用超声波焊接法能够实现结构简单、传感性能可靠的低损耗金属化FBG温度和应变传感器的制作。

关键词：光纤布拉格光栅金属化封装超声波焊接低损耗传感特性

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低损耗紫外空芯反谐振光纤的设计与研究

光电技术应用 2024年第2期39卷 27-30页

作者：杨旭杨博义刘学胜中国电子科技集团光电研究院天津北京工业大学北京

通过仿真模拟设计了一种低损耗紫外空芯反谐振光纤。首先,基于有限元法,建立了紫外空芯反谐振光纤的理论模型。其次,通过调整光纤反射层和空气填充比例等参数,并采用反谐振效应控制光的传播和反射,进一步优化了光纤的性能和损耗值。最后... 详细信息

通过仿真模拟设计了一种低损耗紫外空芯反谐振光纤。首先,基于有限元法,建立了紫外空芯反谐振光纤的理论模型。其次,通过调整光纤反射层和空气填充比例等参数,并采用反谐振效应控制光的传播和反射,进一步优化了光纤的性能和损耗值。最后,采用有限元法对设计的紫外空芯反谐振光纤进行仿真计算,可得光纤在传输波长为375nm时取得最小传输损耗,为0.00326dB/m,对应的在弯曲半径为5cm时的弯曲损耗为0.00625dB/m,并具有高效率和稳定的模式输出。该研究为开展紫外空芯反谐振光纤的高性能仿真设计提供了重要的参考和指导,并为实际应用提供了更多可能性。

关键词：紫外波段空芯光纤反谐振低损耗

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超宽带低损耗带状线-共面波导垂直互联设计

太赫兹科学与电子信息学报 2024年

作者：郑磊金颖康清华大学工程物理系同方威视技术股份有限公司北京神目科技有限公司

随着电子技术向更高集成度和小型化发展，三维电路布局日益普及，其中毫米波信号在表层与内部电路间的有效传输变得尤为关键。本研究设计了一种新型超宽带低损耗的带状线-共面波导垂直互联结构，以应对互联结构中寄生电感和电容引起的... 详细信息

随着电子技术向更高集成度和小型化发展，三维电路布局日益普及，其中毫米波信号在表层与内部电路间的有效传输变得尤为关键。本研究设计了一种新型超宽带低损耗的带状线-共面波导垂直互联结构，以应对互联结构中寄生电感和电容引起的信号反射和辐射问题。通过等效电路模型分析和参数初步设计，结合三维场仿真优化，确定了最终设计参数。该互联结构采用0.2 mm直径的通孔实现连接，并具有仅0.8 mm直径的隔离环，保证了结构的简洁性和易于加工的特点。仿真结果表明，该设计可实现DC～80GHz的宽带覆盖，S11小于-13 dB,S21大于-0.4 dB，显示出优异的性能。为了匹配测试系统，设计了测试板转换至同轴接口的转换结构，使其工作频率达到40 GHz。实际测试结果显示，在DC～40 GHz范围内，回波损耗小于11 dB，插入损耗小于0.4 dB，进一步验证了设计的有效性和实用性。

关键词：超宽带垂直互联带状线-共面波导低损耗小尺寸

W波段全带宽TE_(10)-TE_(20)模式转换器的研制

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微波学报 2024年第2期40卷 90-95页

作者：赵芸顾浩闫玉涛李升丁江乔南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 中国空间技术研究院西安分院空间微波技术国家级重点实验室西安710100

新一代W波段慢波结构行波管对波导TE_(10)-TE_(n0)模式转换器的低损耗、宽带、转换效率等高性能方面提出了要求。文中重点研究一款全W波段波导模式转换器的设计,实现E面TE_(10)输入到H面TE_(20)输出的模式转换,并结合高效率转换结构,给... 详细信息

新一代W波段慢波结构行波管对波导TE_(10)-TE_(n0)模式转换器的低损耗、宽带、转换效率等高性能方面提出了要求。文中重点研究一款全W波段波导模式转换器的设计,实现E面TE_(10)输入到H面TE_(20)输出的模式转换,并结合高效率转换结构,给出实际性能验证。首先,分析了波导TE_(n0)模分布特点,提出E面功分结构、集成扭波导结构及H面反相合成等单元结构;其次,给出TE_(10)-TE_(20)模式转换整体方案设计与电路优化;最后,结合H面异相功分结构集成,基于计算机数控技术,实现该W波段模式转换模块的制备,并完成三端口性能测试。实测结果表明,W波段全带宽内(75 GHz~110 GHz),该TE_(10)-TE_(20)模式转换模块输出端口功率分配比为-3.2 dB±0.2 dB,相位差为180°±2°,输入端口回波损耗优于-20 dB,且实测性能均与仿真结果高度一致,验证了W波段宽带TE_(10)-TE_(20)模式转换器的高效率、低损耗、可行性及鲁棒性。

关键词：模式转换器 W波段波导低损耗扭波导

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W波段紧凑型宽带波导双工器研制

微波学报 2024年

作者：丁江乔成加森李升王彩霞杨士成南京信息工程大学电子与信息工程学院中国空间技术研究院西安分院

针对毫米波等高频段双工通信系统的应用需求，本文提出一款具有紧凑型结构的W波段宽带波导双工器研制，能够实现上下行信道的聚合及分离。该双工器由E面Y型功分器集成两通道带通滤波器实现，整体结构紧凑、易于E面分裂的CNC加工。主要... 详细信息

针对毫米波等高频段双工通信系统的应用需求，本文提出一款具有紧凑型结构的W波段宽带波导双工器研制，能够实现上下行信道的聚合及分离。该双工器由E面Y型功分器集成两通道带通滤波器实现，整体结构紧凑、易于E面分裂的CNC加工。主要包括：紧凑型双工器网络结构的提出；Y型结的性能要求与实现；双通道切比雪夫滤波器的实现；以及紧凑型宽带双工器的集成与实现。基于数控CNC技术对该W波段双工器进行加工，实测性能表明：该双工器实现了78.5～87.5 GHz和94.4～105 GHz两个频段（相对带宽分别为10.8%和10.6%）的频分/频合性能，通道内插入损耗为0.4 dB，通道间隔离度优于35 dB，实测结果与仿真结果吻合较好。上述结果验证了该款W波段双工器的宽频带、低损耗、鲁棒可行性及频段易扩展性等。

关键词： W波段波导双工器紧凑型宽频带低损耗

220 GHz高隔离度四路功分网络的设计与实现

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微波学报 2024年

作者：丁江乔聂荣怀夏昊闫玉涛朱皓天南京信息工程大学电子与信息工程学院东南大学毫米波全国重点实验室中国科学院国家空间科学中心

新一代太赫兹频段接收机正向多像元方向快速发展，针对220 GHz频段多像元接收机系统中本振功率分配的应用需求，提出一款高隔离度四路功分网络的设计，并基于数控机械加工（CNC）技术对模块实物进行性能验证。主要包括：3 dB波导型定向... 详细信息

新一代太赫兹频段接收机正向多像元方向快速发展，针对220 GHz频段多像元接收机系统中本振功率分配的应用需求，提出一款高隔离度四路功分网络的设计，并基于数控机械加工（CNC）技术对模块实物进行性能验证。主要包括：3 dB波导型定向耦合器单元模块设计，基于其高隔离特性、构建出四通道功分电路平面结构；通过级联波导弯头等，给出满足2×2阵列接收机本振分配的垂直型四路功分网络；基于CNC技术实现该四路功分网络模块制造。矢网实测结果表明：各通道功率配比为-7 dB±1 dB，各通道插入损耗约1 dB，3 dB相对带宽为20%（175 GHz～220 GHz），且通道间隔离度均优于20 dB，略逊于仿真结果。研究结果表明，该四路功分网络不仅能够实现各通道的功率均分、通道间高隔离性能，且具利于高频段扩展和CNC制造的结构。

关键词：波导低损耗 3 dB定向耦合器高隔离功分网络

基于HTO的LDMOS器件结构及其热载流子注入退化研究

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电子学报 2024年第5期52卷 1582-1590页

作者：邵红李永顺宋亮金华俊张森无锡华润上华科技有限公司器件工程部江苏无锡210041

为满足中低压消费电子的市场需求,小尺寸高密度Bipolar-CMOS-DMOS技术得到了蓬勃发展,低损耗和高可靠成为Bipolar-CMOS-DMOS技术中横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Lateral Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor field effect transistor,LDMOS)设计的重点和难点.本文介绍了一种基于高温氧化层(High Temperature Oxidation layer,HTO)结构的LDMOS,并对其热载流子注入退化机制进行了研究分析,利用高温氧化层结构改善了传统浅槽隔离(Shallow Trench Isolation,STI)结构中氧化物台阶嵌入半导体内部对器件热载流子注入造成的不利影响,提高器件可靠性,同时还缩短了器件导通情况下的电流路径长度,降低损耗.此外本文还提出了对P型体区的工艺优化方法,利用多晶硅作为高能量离子注入的掩蔽层,改善阱邻近效应对器件鲁棒性的影响,同时形成更深的冶金结,可以辅助漂移区杂质离子耗尽,降低漂移区表面电场,在不需要额外增加版次的情况下提高了器件击穿电压.最终得到的基于HTO结构的LDMOS击穿电压为43 V,比导通电阻为9.5 mΩ·mm^(2),线性区电流在10000 s之后的退化量仅为0.87%.

关键词：横向双扩散金属氧化物半导体场效应管热载流子注入高温氧化层低损耗高可靠性

低插入损耗的5~14 GHz慢波时延器芯片设计

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固体电子学研究与进展 2024年第1期44卷 29-33页

作者：全琪琪戴新峰沈一鸣周光辉南京电子器件研究所南京210016

基于0.15μm E/D pHEMT工艺,设计了一款新型慢波线结构的时延器芯片。该时延器芯片集成了慢波时延线、单刀双掷开关和数字驱动器等功能芯片,其中,慢波时延线通过电磁仿真软件优化慢波结构的长度、间距以及拐角的结构,可以优化时延器的性... 详细信息

基于0.15μm E/D pHEMT工艺,设计了一款新型慢波线结构的时延器芯片。该时延器芯片集成了慢波时延线、单刀双掷开关和数字驱动器等功能芯片,其中,慢波时延线通过电磁仿真软件优化慢波结构的长度、间距以及拐角的结构,可以优化时延器的性能,提高集成度;单刀双掷开关采用具有高隔离度和低损耗的串并混合结构;数字驱动器采用高度集成pHEMT工艺,稳定输出两路反相电平。在片测试结果表明:在5~14 GHz频段内,芯片总插入损耗小于8.5 dB,中心频点延时量850 ps,输入输出驻波小于1.7,寄生调幅小于±0.8 dB,静态功耗1 mA@-5 V。芯片版图面积为6.7 mm×5.0 mm。

关键词：低损耗慢波线时延器

基于SiGe工艺多抽头电感结构的紧凑型Wilkinson功分器

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现代电子技术 2024年第10期47卷 13-17页

作者：张斌秦战明孙文俊蒋颖丹汪柏康张礼怿中国电子科技集团第五十八研究所江苏无锡214035

为了解决传统Wilkinson功分器损耗高、尺寸大的问题,从功分器的理论分析出发,将传统的微带线结构和LC集总式结构进行改进,在隔离电阻处引入频率补偿电容,设计一种新型的多抽头电感结构的紧凑型宽带二等分功分器。所设计的功分器基于0.18... 详细信息

为了解决传统Wilkinson功分器损耗高、尺寸大的问题,从功分器的理论分析出发,将传统的微带线结构和LC集总式结构进行改进,在隔离电阻处引入频率补偿电容,设计一种新型的多抽头电感结构的紧凑型宽带二等分功分器。所设计的功分器基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺。射频/微波电磁仿真显示,在8~16 GHz的频带范围内,功分器的分配损耗小于0.8 dB,隔离度大于20 dB,端口回波损耗大于15 dB,核心电路版图面积仅为0.30 mm×0.25 mm,可满足宽带功分器低损耗、小型化、高隔离度的设计要求。

关键词： Wilkinson功分器多抽头电感 SiGe工艺二等分结构补偿电容低损耗小型化