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阵列SAR高分辨三维成像与点云聚类研究

电子与信息学报 2024年第5期46卷 2087-2094页

作者：姬昂裴昊张邦杰徐刚东南大学毫米波国家重点实验室南京210096

相较于传统SAR 2维成像,SAR 3维成像技术能克服叠掩与几何失真等问题,因而具有广阔的应用前景。作为一种3维成像典型体制,阵列SAR高程维分辨率通常理论上受阵列孔径的限制,远低于距离和方位维分辨率。针对这一问题,该文通过引入邻域像... 详细信息

相较于传统SAR 2维成像,SAR 3维成像技术能克服叠掩与几何失真等问题,因而具有广阔的应用前景。作为一种3维成像典型体制,阵列SAR高程维分辨率通常理论上受阵列孔径的限制,远低于距离和方位维分辨率。针对这一问题,该文通过引入邻域像素间高程的一致性假设,提出一种基于加权局域像素联合稀疏的压缩感知(CS)算法。然后利用K平均(K-means)和基于密度的空间聚类(DBSCAN)等典型聚类算法实现观测场景内特定目标(如建筑物与车辆)聚类分析。最后,实测数据实验验证了该文所提算法的有效性。

关键词：阵列SAR 阵列超分辨 3D目标聚类

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大功率低插损氮化镓单刀双掷射频开关

微电子学 2024年

作者：周英杰侯文杰张翼杨磊东南大学毫米波国家重点实验室微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室南京邮电大学集成电路科学与工程学院南京国博电子股份有限公司

基于0.25 μm GaN HEMT工艺设计了工作在0.4 GHz～6 GHz的单刀双掷(SPDT)射频开关芯片。为降低插入损耗，设计中通过在端口添加电感的方式进行端口电容补偿；为减小芯片面积，采用金丝键合等效电感的方式，同时版图设计中去除了传统的... 详细信息

基于0.25 μm GaN HEMT工艺设计了工作在0.4 GHz～6 GHz的单刀双掷(SPDT)射频开关芯片。为降低插入损耗，设计中通过在端口添加电感的方式进行端口电容补偿；为减小芯片面积，采用金丝键合等效电感的方式，同时版图设计中去除了传统的传输线连接，串管与并管均直接连接到同一个信号焊盘，有效降低了传输线造成的损耗，也大幅度减小了芯片的面积。此外，并管使用管芯叠加的方式，通过平均分压增加了芯片的功率容量。芯片流片测试结果表明：插入损耗小于0.5 dB，隔离度大于21 dB，回波损耗大于20 dB，功率容量P-0.1dB为48 dBm，脉冲测试下P-0.1 dB为52 dBm，面积仅为1 mm2。

关键词：大功率低插损单刀双掷射频开关氮化镓高电子迁移率晶体管

基于微区拉曼法的AlGaN/GaN HEMT沟道温度测试研究

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中国测试 2024年第3期50卷 13-18,44页

作者：王瑞泽郭怀新付志伟尹志军李忠辉陈堂胜微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室江苏南京210000 电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室广东广州510000

针对现有温度测试技术难以满足GaN器件寿命、可靠性以及热管理控制对沟道温度精确评估的需求,开展基于微区拉曼法测定AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的沟道温度的研究。使用拉曼系统测量GaN材料的E2声子频率特征峰来确定沟道温度。... 详细信息

针对现有温度测试技术难以满足GaN器件寿命、可靠性以及热管理控制对沟道温度精确评估的需求,开展基于微区拉曼法测定AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的沟道温度的研究。使用拉曼系统测量GaN材料的E2声子频率特征峰来确定沟道温度。通过使用洛伦兹拟合方法,提高拉曼测试结果精度。对微区拉曼法和红外热成像法测量器件结温进行量化研究,器件的直流输出功率密度分别为6、8、10 W/mm时基于微区拉曼法测得的GaN器件沟道温度分布为140.7、176.7、213.6℃;基于红外热成像法测得的温度分布为132.0、160.2、189.8℃。其测试精度相对红外法分别提升6.6%,10.3%和12.5%,同时尝试探索沟道深度方向的温度测量,实现沟道下3μm的温度测量,结果表明微区拉曼法有更高的测试精度,对器件结温的测量与评估以及热管理技术的提升都有重要意义。

关键词：微区拉曼法 AlGaN/GaN HEMT 沟道温度红外热成像法

基于0.1-μm GaAs pHEMT工艺的最小噪声系数3.9 dB的66~112.5 GHz低噪声放大器

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红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 187-191页

作者：李泽坤陈继新郑司斗洪伟东南大学毫米波全国重点实验室江苏南京210096 紫金山实验室江苏南京211111

本文基于0.1-μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)工艺,研制了一款覆盖整个W波段的宽带低噪声放大器。提出了一种由双并联电容组成的旁路电路,能够提供宽带射频接地,减小了级间串扰,利于实现宽带匹配。采用双谐振匹配网络实现... 详细信息

本文基于0.1-μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)工艺,研制了一款覆盖整个W波段的宽带低噪声放大器。提出了一种由双并联电容组成的旁路电路,能够提供宽带射频接地,减小了级间串扰,利于实现宽带匹配。采用双谐振匹配网络实现了宽带的输入匹配和最佳噪声匹配。实测结果显示,最大增益在108 GHz处达到20.4 dB,在66~112.5 GHz范围内,小信号增益为16.9~20.4 dB。在90 GHz处,实测噪声系数为3.9 dB。实测的输入1-dB压缩点在整个W波段内约为-12 dBm。

关键词：砷化镓赝配高电子迁移率晶体管低噪声放大器宽带 W波段

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基于超材料的电磁神经网络研究进展

电子与信息学报 2024年第5期46卷 1529-1545页

作者：马骞冯紫瑞高欣欣顾泽游检卫崔铁军东南大学毫米波国家重点实验室南京210096 东南大学电磁空间研究院南京210096 香港城市大学太赫兹毫米波国家重点实验室中国香港999077

随着人工智能技术的广泛应用,面向智能计算的算力需求呈井喷式增长。目前芯片的快速发展已经逼近其工艺制程的瓶颈,同时功耗也不断增加,因此高速、高能效的智能计算硬件研究是一个重要方向。以光子电路神经网络和全光衍射神经网络为代... 详细信息

随着人工智能技术的广泛应用,面向智能计算的算力需求呈井喷式增长。目前芯片的快速发展已经逼近其工艺制程的瓶颈,同时功耗也不断增加,因此高速、高能效的智能计算硬件研究是一个重要方向。以光子电路神经网络和全光衍射神经网络为代表的计算架构因其计算快、功耗低等优势而受到广泛关注。该文回顾了光神经网络的代表性工作,通过3维衍射神经网络和光神经网络芯片化发展两条主线进行介绍,同时,针对光学衍射神经网络和光子神经网络芯片面临的瓶颈和挑战,如网络规模和集成度等,分析比较它们的特点、性能和各自的优劣势。其次,考虑到通用化的发展需求,该文进一步讨论神经形态计算硬件的可编程设计,并在各个部分中介绍了一些可编程神经网络的代表性工作。除了光波段的智能神经网络,本文还讨论了微波衍射神经网络的发展和应用,展示了其可编程能力。最后介绍智能神经形态计算的未来方向和发展趋势,及其在无线通信、信息处理和传感方面的潜在应用。

关键词：超材料全光衍射神经网络电磁神经网络智能计算

面向数字信号处理领域的近似计算技术应用与研究进展

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1843-1852页

作者：王旭陈珂闫成刚王成华刘伟强南京航空航天大学集成电路学院南京211106 空天集成电路与微系统工信部重点实验室南京211106

在信号处理领域,近似计算技术备受关注。复杂算法和海量数据限制了应用的处理速度且增加了系统硬件消耗。由于信号具有冗余性,精确结果并非必需,满足用户可接受的结果已足够。因此,采用近似计算技术可以有效减少计算量,提高计算效率和... 详细信息

在信号处理领域,近似计算技术备受关注。复杂算法和海量数据限制了应用的处理速度且增加了系统硬件消耗。由于信号具有冗余性,精确结果并非必需,满足用户可接受的结果已足够。因此,采用近似计算技术可以有效减少计算量,提高计算效率和系统性能。该文以近似计算技术的不同设计层次为切入,首先介绍了信号处理应用的特点,综述了近年来近似计算技术在算法和电路层面的研究进展,并调研了通信、视频图像以及雷达等信号处理方向的近似计算技术方案。最后,对该领域的发展方向进行了讨论和展望,为推动近似计算技术在信号处理领域的应用提供了思路。

关键词：近似计算新兴计算范式数字信号处理研究进展

基于复合基线时间调制阵列的单通道高精度测向系统

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2028-2035页

作者：林昱龙王无忌武军伟程强东南大学电磁空间研究院南京210096 东南大学毫米波全国重点实验室南京210096 鹏城实验室深圳518055 琶洲实验室(黄埔) 广州510555

随着定位系统的快速发展,人们对高精度、低成本测向技术的需求日益增大。传统测向方法复杂的硬件结构和高昂的经济成本阻碍了其广泛应用。近年来,基于时间调制阵列(TMA)的测向技术克服了传统测向方法的缺陷,但为了确保测量精度,阵列中... 详细信息

随着定位系统的快速发展,人们对高精度、低成本测向技术的需求日益增大。传统测向方法复杂的硬件结构和高昂的经济成本阻碍了其广泛应用。近年来,基于时间调制阵列(TMA)的测向技术克服了传统测向方法的缺陷,但为了确保测量精度,阵列中仍必须保持足够的单元数量。因此出现了一个问题,即是否能在确保高测向精度的前提下减少时间调制阵列中的单元数量,从而尽可能降低系统的硬件复杂度。所以,该文提出一种基于时间调制阵列的单通道复合基线测向方法并进行了实验验证。该方法将4根天线按特定的间隔排列,形成复合基线系统,利用现场可编程门阵列(FPGA)和单接收通道,实现了高精度、低成本的测向。为了验证所提方法的有效性,该文设计、制作并测量了工作在S波段的原型系统,并与现有测向方法进行了详细比较。该工作对高精度、低成本测向系统的开发和应用具有重要意义。

关键词：测向频谱谐波分析时间调制阵列天线阵列

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56 Gb/s低功耗分数间隔FFE PAM4SerDes发射机设计

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微电子学 2024年

作者：王新武张长春张翼王静东南大学毫米波国家重点实验室南京邮电大学集成电路科学与工程学院

采用65 nm CMOS工艺设计了一款用于高速芯片互联的4电平脉冲幅度调制(PAM4)SerDes发射机。整体电路包括最高有效位通道和最低有效位通道、时钟产生路径、前馈均衡模块、接口驱动电路。采用一种无锁存的并串转换技术，降低功耗。采用一... 详细信息

采用65 nm CMOS工艺设计了一款用于高速芯片互联的4电平脉冲幅度调制(PAM4)SerDes发射机。整体电路包括最高有效位通道和最低有效位通道、时钟产生路径、前馈均衡模块、接口驱动电路。采用一种无锁存的并串转换技术，降低功耗。采用一种分数型前馈均衡技术获得超出奈奎斯特频率点的频率补偿峰值，从而扩展频率补偿范围，使输出信号能更好地适应信道。此外，采用带预充电结构的4:1并串转换电路减少电荷共享效应对电路的影响的效果。仿真结果表明，在1V电源电压情况下，整体电路能实现56 Gb/s PAM4输出信号，输出眼图清晰，且获得电平失配率(RLM)为93.1%的高线性度，输出摆幅达到480 mV，功耗为75 mW。

关键词： 4电平脉冲幅度调制无锁存并串转换分数型前馈均衡高线性度 SerDes

机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法

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无线电通信技术 2024年第1期50卷 128-134页

作者：司黎明邓嘉轩吕昕北京理工大学集成电路与电子学院/毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室北京100081

太赫兹涡旋波产生与调控被认为是6G通信、雷达探测、新型传感器的关键技术之一。利用人工超表面产生涡旋波,相较于传统方法具有平面化、集成化、低成本的特点,但是面临复杂的参数设计和分析,需要耗费大量的时间和算力。为此,提出一种机... 详细信息

太赫兹涡旋波产生与调控被认为是6G通信、雷达探测、新型传感器的关键技术之一。利用人工超表面产生涡旋波,相较于传统方法具有平面化、集成化、低成本的特点,但是面临复杂的参数设计和分析,需要耗费大量的时间和算力。为此,提出一种机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法,通过长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络法快速得到满足相位需求的超单元并进行一体化组阵。利用该方法,设计构筑了三块模数l分别为1、2、3的太赫兹涡旋波超表面,仿真结果表明,设计的太赫兹涡旋波束模式纯度达到80%以上。机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面设计方法具备精度高、快速、一体化设计等优点,有望运用于太赫兹幅度、相位、极化、轨道角动量等复杂波束调控领域。

关键词：机器学习快速设计太赫兹涡旋波超表面

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