检索结果-南通市图书馆

一种基于pin二极管的可切换吸透一体超材料设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电子元件与材料 2024年第3期43卷 322-327页

作者：李良柱张健穹林良圳李相强王庆峰西南交通大学物理科学与技术学院四川成都610031

设计并验证了一种基于集总电阻和pin二极管的可切换吸透一体超材料结构,以实现宽带透波和通带可开关特性。该超材料单元结构由连接集总电阻的交指谐振器、带通频率选择表面层以及加载pin二极管的开关控制层组成。通过等效电路理论对单... 详细信息

设计并验证了一种基于集总电阻和pin二极管的可切换吸透一体超材料结构,以实现宽带透波和通带可开关特性。该超材料单元结构由连接集总电阻的交指谐振器、带通频率选择表面层以及加载pin二极管的开关控制层组成。通过等效电路理论对单元结构与谐振频率之间的关系进行了分析。通过对单元结构的表面电流和电场分布的分析,揭示了其吸波机理。研究结果表明:当pin二极管处于导通状态时,设计的结构在9.48~10.31GHz透波频段内插入损耗低于1d B,在5.34~8.08GHz和11.89~15.14GHz频段内具有90%以上的吸波率,并且在5.21~15.37GHz频带内整体反射系数低于-10d B,展现出良好的宽频隐身效果;而当pin二极管处于截止状态时,原本的通带变为全反射带,反射系数大于-1d B。这一设计在隐身领域具有潜在应用价值。

关键词：集总电阻 pin二极管吸透一体超材料可切换

基于pin二极管设计的一种进行波束扫描的超表面天线

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电子测量技术 2022年第24期45卷 1-8页

作者：李伟李祺高杨北方工业大学信息学院北京100144

本文设计了一种基于pin二极管进行波束扫描的10×10超表面反射天线阵列。该天线阵列的天线单元表面由一个圆形金属贴片和四个寄生元件组成,通过控制寄生元件的工作状态改变天线单元上的电流,使天线单元在不同状态下理论上形成180°的相... 详细信息

本文设计了一种基于pin二极管进行波束扫描的10×10超表面反射天线阵列。该天线阵列的天线单元表面由一个圆形金属贴片和四个寄生元件组成,通过控制寄生元件的工作状态改变天线单元上的电流,使天线单元在不同状态下理论上形成180°的相位差。本文采用CST软件对天线进行了仿真分析,天线的工作频率在15 GHz,在基于离散幅度加权的波束扫描计算原理中加入了参考相位,进行了方向图重构的优化,并通过对仿真结果的分析找到了最能还原方向图的参考相位,提升了天线的波束扫描能力。由于传统相控阵单元需要加装移相器,而该天线单元只需要二极管,所以它的结构较为简单,制作成本低廉,适合构成大型阵列。CST仿真结果表明,超表面天线在ZOX平面上±50°范围内有着良好的波束扫描结果。

关键词：超表面波束扫描 pin二极管

32~40 GHz高耐功率pin二极管限幅低噪声放大器MMIC

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电子科学研究院学报 2022年第9期17卷 869-874页

作者：邸跃红杨旭杨琳蔡明伟安胜彪西安机电信息技术研究所陕西西安710065 河北科技大学河北石家庄050018

本文提出了一种32~40 GHz高耐功率砷化镓(Gallium Arsenide,GaAs)pin二极管限幅低噪声放大器单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)。将pin限幅器与低噪声放大器联合设计,同时采用高鲁棒性低噪声放大器网络,... 详细信息

本文提出了一种32~40 GHz高耐功率砷化镓(Gallium Arsenide,GaAs)pin二极管限幅低噪声放大器单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)。将pin限幅器与低噪声放大器联合设计,同时采用高鲁棒性低噪声放大器网络,提高了限幅低噪声放大器的耐功率和小信号特性。为了降低放大器的噪声系数,提出了包含电感和pin二极管的T型匹配单元,将多个匹配单元级联作为低噪声放大器的输入匹配网络。该限幅低噪声放大器MMIC采用0.15-μm pin/pHEMT工艺制造。测试结果表明,该芯片可以承受最高为38 dBm的连续波30 min不损坏。在32~40 GHz频率范围内,电路的小信号增益和噪声系数分别为18±0.4 dB和2.5~2.8 dB,证明了该设计方法的有效性。在目前报道的限幅低噪声放大器MMIC中,该限幅低噪声放大器具有最高的工作频率,该电路可广泛的应用于高功率、高机动性的毫米波雷达系统中。

关键词： pin二极管 GaAs 限幅低噪声放大器单片微波集成电路高耐功率

6.5kV SiC pin二极管特性及其可靠性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

6.5kV SiC PiN二极管特性及其可靠性研究

作者：郭国强电子科技大学

学位级别：硕士

第三代半导体材料碳化硅(SiliconCarbide,SiC)由于禁带宽度宽、饱和电子漂移速度高、临界击穿电场高以及热导率高等出色的材料特性，受到了广泛的关注和研究。SiCpin二极管拥有较高的击穿电压，大电流时导通压降较低，非常适合应用在高... 详细信息

第三代半导体材料碳化硅(SiliconCarbide,SiC)由于禁带宽度宽、饱和电子漂移速度高、临界击穿电场高以及热导率高等出色的材料特性，受到了广泛的关注和研究。SiCpin二极管拥有较高的击穿电压，大电流时导通压降较低，非常适合应用在高压大电流领域。目前3.3kV以上的SiC功率二极管还未实现商业化，所以高压SiCpin二极管有着重要的研究价值。本文以6.5kVSiCpin二极管为研究对象，采用SilvacoTCAD仿真设计平台完成了器件元胞和结终端结构的模拟分析，确定了最优化的关键结构参数，基于国内SiC工艺平台对器件完成了流片实验，并对实验样品开展了测试分析和可靠性试验研究。主要内容分为以下三个部分：　　首先，基于半导体基础理论对SiCpin二极管工作原理进行了概述，并介绍了功率器件中存在的曲率效应以及传统结终端结构的基本工作原理，此外，还对仿真分析中的关键物理模型进行了讨论，结合以往流片实验数据确定了模型参数。　　其次，借助SilvacoTCAD开展了6.5kVSiCpin二极管结终端结构的设计优化研究，主要针对多环调制结终端扩展(JunctionTerminalExtension,JTE)结构和沟槽调制JTE结终端结构，对比分析了两种结终端结构的关键参数与击穿电压的相互关系，最终确定了结终端结构的最优化参数。多环调制JTE结构的结终端效率高达97%，相比传统双区JTE结构提高了15%，同时离子注入剂量窗口提升了129%。沟槽调制JTE结构结终端效率可达92%，离子注入剂量窗口相比多环调制JTE结终端结构提升了50%，且结终端长度仅为210μm，缩短了29%。此外，本文还分析讨论了SiC/SiO2界面电荷对结终端结构阻断特性的影响。　　最后，基于国内SiC工艺平台，对采用多环调制JTE结终端结构的6.5kVSiCpin二极管进行了流片实验，并开展了样品的测试分析和可靠性试验研究。测试结果表明，器件在正向导通电流密度100A/cm2时的导通压降为3.6V，最大击穿电压可达8046V，结终端效率为93%。高温反偏试验后发现器件击穿电压下降约700~1000V，结合界面电荷对结终端结构影响的仿真分析结果，阐述了高温反偏下器件的击穿电压退化机理。6.5kVSiCpin二极管经过功率循环试验后，导通压降的变化幅度小于3%。对器件持续施加24小时的10~30A正向电流应力后发现，器件导通压降在10A和20A电流应力下几乎没有变化，而在30A电流应力下增大了0.23V，出现了较明显的双极退化现象。

关键词： pin二极管碳化硅结终端结构可靠性试验

基于pin二极管的可开关宽带极化转换超表面

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国激光 2022年第3期49卷 28-36页

作者：李达民王佳云苏晓强董丽娟陈新伟张文梅杨荣草山西大学物理电子工程学院山西太原030006 山西大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室山西大同037009

为了在宽频内实现可开关的高效率线极化转换,设计了一个嵌入pin二极管的十字架型极化转换超表面。仿真结果显示,当pin二极管处于导通状态时,在4.03~7.71 GHz范围内,该超表面的极化转换率超过90%,相对带宽为62.7%;当pin二极管处于截止状... 详细信息

为了在宽频内实现可开关的高效率线极化转换,设计了一个嵌入pin二极管的十字架型极化转换超表面。仿真结果显示,当pin二极管处于导通状态时,在4.03~7.71 GHz范围内,该超表面的极化转换率超过90%,相对带宽为62.7%;当pin二极管处于截止状态时,该超表面在工作频段相当于反射板。通过理论分析和表面电流分布解释了极化转换机理。最后,对所制作样品的实验测量进一步证实了该超表面可开关的极化转换效果。所设计的超表面有望应用于电磁兼容和极化探测等领域。

关键词：材料超表面可开关极化转换 pin二极管宽带

基于pin二极管可重构微带天线的研究与设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于PIN二极管可重构微带天线的研究与设计

作者：张彦鹏宁夏大学

学位级别：硕士

随着各类无线通信系统的快速发展,天线模块作为信息交互的重要部分,越加复杂化和多功能化,使天线出现模块体积偏大,结构复杂等问题,为了解决这一问题,提出了可重构天线。可重构天线因其具备功能可控、小型化等特点,在如今复杂的信息传... 详细信息

随着各类无线通信系统的快速发展,天线模块作为信息交互的重要部分,越加复杂化和多功能化,使天线出现模块体积偏大,结构复杂等问题,为了解决这一问题,提出了可重构天线。可重构天线因其具备功能可控、小型化等特点,在如今复杂的信息传递上得到了广泛应用。本文将从频率可重构和辐射模式可重构两个方向进行研究,通过引入有源器件pin二极管,使用AnsoftHFSS15.0进行建模和仿真测试,最终设计了两款频率可重构天线和两种结构下的辐射模式可重构天线,并对天线进行加工测试。论文的主要研究内容和创新点分别为以下四个部分:1.为了应对在超宽带（UWB）系统中频率可重构天线尺寸偏大,模式单一等问题,本文提出了具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线。该天线通过在圆形单极子的辐射贴片引入陷波枝节,以获得在UWB覆盖范围（2.7～11.6GHz）内产生四个陷波带;通过控制pin二极管的偏置状态,可以实现五种频段下八种工作模式的多模态切换。2.为了应对在多频段的频率可重构模式单一,尺寸偏大,工作频段较少等问题,本文提出了一种应用于C、S、X、Ku波段的多模式频率可重构微带缝隙天线。天线结构为三叉型,分别在三个叉形枝节和微带线之间嵌入pin二极管,通过控制二极管的导通状态,使天线具有四种不同的模式,分别对应于单频带、双频段、三频段和四频段。3.为了研究不同辐射方向天线在频率选择表面（AFSS）组成的天线罩下的影响,本文将AFSS以2×2阵列组成AFSS面,并组成八边形天线罩。将文中设计的三款不同方向图的天线,放入天线罩下进行仿真实验,测试发现,此天线罩不适用于定向天线（即文中双波瓣天线和四波瓣天线）,但在全向天线中起到了很明显的影响,可以控制不同单元屏上pin二极管的导通状态,实现360°全方位的波束可控。4.为了研究不同辐射方向天线中嵌入频率选择表面的影响,将本文设计的AFSS单元结构以30°的角度差分别嵌入到三种不同方向图的基板周围,形成由12个AFSS单元组成的环形圈,将贴片天线包裹起来。实验发现,通过改变AFSS单元上pin二极管的通断情况,定向天线可以实现辐射模式定向可重构,全向天线可以实现360°全方位的辐射方向图的可重构。

关键词：频率可重构辐射模式可重构 pin二极管超宽带频率选择表面

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于pin二极管的可调谐开关滤波电路研究

基于PIN二极管的可调谐开关滤波电路研究

作者：荆玉香东华大学

学位级别：硕士

目前雷达和无线通信系统需要集成的频段不断增多,同时系统逐渐向小型化方向发展,对系统中射频前端电路的设计也提出了小型化和高集成化的要求。射频开关和滤波器是射频前端电路中的两个重要器件,在系统中通常采用级联方式进行连接,这种... 详细信息

目前雷达和无线通信系统需要集成的频段不断增多,同时系统逐渐向小型化方向发展,对系统中射频前端电路的设计也提出了小型化和高集成化的要求。射频开关和滤波器是射频前端电路中的两个重要器件,在系统中通常采用级联方式进行连接,这种方式会使电路尺寸较大并会带来一定的连接损耗。开关与滤波电路的一体化设计可将两个器件的功能进行集成,具有较好的实用价值。本文主要工作和研究内容如下:(1)对基于pin二极管的射频开关电路开展了研究,完成了两款单刀双掷开关的设计。采用串并联结构设计了一款适用于L波段的单刀双掷(SPDT)开关,其最小插入损耗为0.38d B,验证了串并联结构具有较好的开关性能,为滤波集成开关提供了设计基础。利用可调匹配网络对传统并联型结构开关进行了改进,提出了一种可调谐的SPDT开关,实现了开关的工作频率可在1.5GHz到3.7GHz之间调谐。(2)对基于pin二极管的可重构滤波器开展了研究,设计了两款可重构滤波器。利用平行耦合线和加载pin管的短路短截线设计了一款带宽可切换的可重构滤波器,通过控制pin管的通断,可以实现超宽带(2.06-3.72GHz)、宽带(2.62-3.28GHz)和双频带(2.31-2.55GHz和3.26-3.48GHz)三种滤波模式,并对制作的实物进行了实测验证。改进加载短路枝节的阶梯阻抗谐振器结构,设计了一款单双频可切换的可重构滤波器,在谐振器上集成变容二极管实现滤波频率可调谐,并引入pin二极管实现了单频、双频滤波模式可切换。(3)在射频开关和滤波器研究的基础上,将微带滤波电路与pin管开关进行了一体化集成设计,并通过嵌入变容二极管使滤波开关具备频率调谐功能,实现了一款基于pin二极管的可调谐滤波集成开关。采用FR4板材制作了电路实物并进行了测试,结果表明该滤波集成开关的中心频率可在1.55至1.99GHz范围内连续调谐,带内最小插入损耗为1.53d B,端口隔离度大于22d B,并具有集成度高的优点。

关键词： pin二极管变容二极管可调谐滤波器射频开关

一种基于集总电荷的大功率pin二极管改进电路模型

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2019年第3期34卷 506-515页

作者：李鑫罗毅飞段耀强刘宾礼黄永乐海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

提出了一种基于集总电荷建模方法的大功率pin二极管改进电路模型。传统的集总电荷模型使用有效载流子寿命模型,未考虑载流子寿命和基区电荷浓度之间的关系,导致模型的仿真精度偏低。该文在研究传统pin二极管集总电荷模型的基础上,首先... 详细信息

提出了一种基于集总电荷建模方法的大功率pin二极管改进电路模型。传统的集总电荷模型使用有效载流子寿命模型,未考虑载流子寿命和基区电荷浓度之间的关系,导致模型的仿真精度偏低。该文在研究传统pin二极管集总电荷模型的基础上,首先分析了二极管基区载流子寿命随注入浓度和温度的变化规律,并提出了载流子寿命随浓度和温度变化的集总电荷模型。然后,基于提出的载流子寿命模型建立了改进的pin二极管集总电荷电路模型,并加入模型物理参数的温度函数,实现了模型对不同温度下pin二极管通态和瞬态特性的表征,并在PSPICE仿真平台中实现了该模型。最后,用1 700 V/1 000 A IGBT模块中反并联续流二极管对模型进行了实验,仿真和实验结果对比验证了该模型的准确性。

关键词： pin二极管集总电荷模型温度特性过剩载流子寿命

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于拉氏变换的变温度pin二极管动态建模

电工技术学报 2016年第1期31卷 139-146页

作者：张佳佳叶尚斌张逸成姚勇涛同济大学电子与信息工程学院上海201804

为了实现车载设备的传导噪声预估,二极管模型需在车载环境的宽温度变化范围内对动态特性进行准确描述。以pin型功率二极管为研究对象,分析了定温度的拉式变换解析模型,引入温度参数,将原模型参数与温度的关系以函数的形式表达,实现任意... 详细信息

为了实现车载设备的传导噪声预估,二极管模型需在车载环境的宽温度变化范围内对动态特性进行准确描述。以pin型功率二极管为研究对象,分析了定温度的拉式变换解析模型,引入温度参数,将原模型参数与温度的关系以函数的形式表达,实现任意结温下的模型参数温度修正,从而建立变温度的pin二极管动态特性模型。在此基础上,通过温箱实验对感性负载条件下的功率二极管动态性能进行测试,实现了模型参数抽取和模型验证。结果显示,该模型在25~120℃的宽温度范围内,可实现反向恢复特性的精确模拟,各项特性参数的误差均较小,不会出现PSPICE通用模型的异常振荡问题,能满足宽频率及宽温度范围的汽车级EMI预估需求。

关键词： pin二极管拉氏变换变温度模型