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脉冲激光改性碳纤维复合材料及其金属化研究

表面技术 2024年第11期53卷 228-238页

作者：刘镜波张义萍邓超李龙义王楠樊勋中国电子科技集团公司第二十九研究所成都610036 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司北京100094

目的选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法采用波长为1064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性... 详细信息

目的选择性地实现碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)表面良好的导电性,满足它在共形天线上的应用。方法采用波长为1064 nm的纳秒脉冲激光器对惰性极高的CFRP表面进行表面改性处理,并结合化学镀铜技术,制备激光改性碳纤维复合材料表面金属层。利用扫描电镜、X射线光电子能谱仪对改性后的材料表面进行表征,利用焊点拉脱方法表征金属层结合力。结果研究表明,激光能量密度越高,则CFRP基材表面树脂被去除得越多;激光搭接率越大,则碳纤维束表面越粗糙;在适当的激光能量密度(60 J/cm^(2))和横/纵向搭接率(50%)下,会产生大量的极性化学基团。当激光能量密度为10~100 J/cm^(2)、激光搭接率为0%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.57~3.16 MPa,且激光能量密度与镀层结合强度呈正相关。当激光能量密度为60 J/cm^(2)、激光搭接率为−100%~90%时,CFRP表面镀铜层的结合强度为0.19~3.24 MPa,且激光搭接率与镀层结合强度呈正相关。结论脉冲红外纳秒激光在一定能量密度和搭接率的条件下,可改变碳纤维表面形貌、化学成分,实现金属层的制备。

关键词：脉冲激光红外纳秒表面改性碳纤维复合材料化学成分金属化

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基于双芯光子晶体光纤的耦合器设计方法

光学学报 2024年第5期44卷 60-68页

作者：王胜意丁哲文郑祥亮赵春柳中国计量大学光学与电子科技学院浙江杭州310018 中国电子科技集团公司第四十一研究所山东青岛266555

采用光束传播法对双芯光子晶体光纤中光纤结构参数对纤芯间耦合效率的影响进行分析。首先,根据双芯耦合原理,使用最小二乘法对波导间的耦合系数等参数进行估计,明确孔间距、纤芯折射率差、中央空气孔直径比例、纤芯直径比例、空气孔直... 详细信息

采用光束传播法对双芯光子晶体光纤中光纤结构参数对纤芯间耦合效率的影响进行分析。首先,根据双芯耦合原理,使用最小二乘法对波导间的耦合系数等参数进行估计,明确孔间距、纤芯折射率差、中央空气孔直径比例、纤芯直径比例、空气孔直径比例和空气孔对称度等参数对双芯光子晶体光纤耦合比及耦合区长度的调节作用,提出一种基于双芯光子晶体光纤的耦合器性能粗调与微调设计方法。然后,根据这一耦合器设计方法,提出一种非对称的双芯光子晶体光纤宽带定向耦合器。该耦合器在1.31~1.55μm区间实现了50%±5%的耦合比,带宽为240 nm,并具有3 mm的超短耦合长度。本研究成果可为光纤宽带定向耦合器的高效设计提供有意义的参考。

关键词：光纤光学双芯光子晶体光纤光束传播法耦合效率宽带耦合器

一种新的机载光电侦察系统目标定位精度分析方法

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光学技术 2024年第2期50卷 215-219页

作者：袁美桂魏志强轩新想中国电子科技集团公司第三研究所北京100015

针对机载光电侦察系统的目标定位问题,阐述了一种新的定位精度分析方法。推导了目标定位方程,采用一阶小量扰动法得到误差源与定位误差的传递关系,对定位误差进行定性分析,并得到姿态误差对目标基线矢量的投影是主要定位误差源的结论;... 详细信息

针对机载光电侦察系统的目标定位问题,阐述了一种新的定位精度分析方法。推导了目标定位方程,采用一阶小量扰动法得到误差源与定位误差的传递关系,对定位误差进行定性分析,并得到姿态误差对目标基线矢量的投影是主要定位误差源的结论;进一步,基于蒙特卡罗仿真法,应用目标等概率空间遍历场景对定位误差进行定量分析,同时引入了固定场景法作为对比,结果显示,前者得到的定位误差更具有数值统计意义。该方法对于光电平台系统论证和性能提升具有重要意义。

关键词：目标定位光电平台蒙特卡罗仿真

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基于多端口网络的电场辐射发射试验仿真方法

系统工程与电子技术 2024年

作者：马策一魏文轩于泽王迎节中国电子科技集团公司第五十四研究所

为了在产品设计阶段预测设备电场辐射发射试验超标风险，提出了一种基于多端口网络理论的电场辐射发射试验快速仿真方法。所提方法将标准试验定义为一种多端口网络，通过计算端口与端口之间散射参数，快速得到发射和接收之间的耦合关系... 详细信息

为了在产品设计阶段预测设备电场辐射发射试验超标风险，提出了一种基于多端口网络理论的电场辐射发射试验快速仿真方法。所提方法将标准试验定义为一种多端口网络，通过计算端口与端口之间散射参数，快速得到发射和接收之间的耦合关系。针对试验环境仿真精度开展了实测验证，结果表明连续波及脉冲激励时的平均误差分别在2 dB和6 dB以内，说明了方法的有效性。与传统仿真方法相比，精度与效率有明显改善。因此，基于多端口网络的电场辐射发射试验快速仿真方法对于预测和评估设备电场辐射发射试验超标风险具有重要的实际意义。

关键词：电磁兼容电磁仿真多端口网络理论电磁兼容试验

面向Transformer模型边缘端部署的常用激活函数高精度轻量级量化推理方法

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电子学报 2024年

作者：杨赟辉程虎魏敬和刘国柱桑贤侦中国电子科技集团公司第五十八研究所

基于Transformer的大语言模型（Large Language Models, LLM）和视觉Transformer(Vision Transformers,ViTs)分别在自然语言处理、机器视觉任务上实现了最为先进的性能.但是ViTs和LLM的常用激活函数GELU(Gaussian Error Linear Unit)、Swish在Transformer全量化推理中存在精度不足、计算效率低的问题，限制了它们在资源受限的边缘端设备上的部署和应用.本文提出了一种基于分段二次多项式拟合的激活函数高精度近似计算方法（Segmented Quadratic Polynomial Fitting,SQPF）及其量化推理过程，以实现端侧非线性激活函数的高性能部署. SQPF采用最小二乘法和粒子群优化方法求解非线性激活函数拟合优化问题，给出最优的二次多项式拟合系数和区间划分.得到的二次多项式拟合采用动态精度定点对称量化方法进行纯整数推理，推理过程仅包含移位操作和乘加运算.本文使用SQPF计算了GELU和Swish的二次多项式拟合Si-GELU和Si-Swish，并评估了量化推理精度.实验结果表明，在标准数据集ImageNet上，Si-GELU引起的ViTs(ViT、DeiT和Swin)模型分类任务准确率衰减仅为0.09%，是其他同类方法的27.3%；在主流的大语言模型评测数据集MMLU上，Si-Swish引起的子类别精度衰减不超过0.77%，大类别精度衰减不超过0.23%.极小的精度损失表明SQPF计算得到的最优分段二次多项式拟合可以直接替换Transformer模型中全精度浮点激活函数，不必进行参数微调或者重训练.

关键词： Transformer 全量化推理 GELU函数 Swish函数分段二次多项式拟合

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飞机及分系统雷电效应标准及测试浅析

强激光与粒子束 2024年第4期36卷 107-112页

作者：陈功蒋东王奇福曾世超王风中国电子科技集团公司第十研究所成都610036

对国内外关军用及民用飞机平台、分系统及设备雷电标准进行分析,针对雷电直接效应和雷电间接效应的所有测试项目,详述每个测试项目的适用区域、波形要求、测试配置等。结合现有国内雷电设计验证标准及测试存在的不足,提出提升测试设备... 详细信息

对国内外关军用及民用飞机平台、分系统及设备雷电标准进行分析,针对雷电直接效应和雷电间接效应的所有测试项目,详述每个测试项目的适用区域、波形要求、测试配置等。结合现有国内雷电设计验证标准及测试存在的不足,提出提升测试设备与试验验证技术匹配性、扩展军用标准测试领域、统一同军种同一平台要求等建议。通过对军用机载平台、设备及分系统关于雷电设计验证标准及测试的分析,为相关产品设计师及试验人员提供设计指标参考,明确产品关于雷电防护的设计要求及验证要求,做到有的放矢,提高设计费效比。

关键词：雷电直接效应雷电间接效应初始先导附着扫掠通道附着电弧引入

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面向非完全电磁信息的智能频谱分配技术研究

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2694-2702页

作者：赵浩钦段国栋司江勃黄睿石嘉西安电子科技大学通信工程学院西安710071 中国电子科技集团公司第二十九研究所成都610036

针对电磁对抗过程中环境动态变化,多节点自主用频决策频谱利用率低的问题,该文开展面向非完全电磁信息的智能协同频谱分配技术研究,通过多节点智能协同提升频谱利用率。首先将复杂电磁环境频谱分配问题建模为最大化用频设备的优化问题,... 详细信息

针对电磁对抗过程中环境动态变化,多节点自主用频决策频谱利用率低的问题,该文开展面向非完全电磁信息的智能协同频谱分配技术研究,通过多节点智能协同提升频谱利用率。首先将复杂电磁环境频谱分配问题建模为最大化用频设备的优化问题,其次提出一种基于多节点协同分流经验回放机制的资源决策算法(CoDDQN),算法基于协同分流函数对历史经验数据进行评估,并通过分级经验池进行训练,使各智能体在仅观测自身状态信息条件下形成轻量级协同决策能力,解决低视度条件下多节点决策优化方向与整体优化目标不一致的问题,提升频谱利用率;设计了一种基于置信分配的混合奖励函数,各节点决策兼顾个体的奖励,能够减少惰性节点的出现,探索更优的整体动作策略,进一步提升系统效益。仿真结果表明:当节点数为20时,所提算法的可接入设备数优于全局贪婪算法与遗传算法,并与信息完全共享的集中式频谱分配算法的差距在5%内,更适用于低视度节点的协同频谱分配。

关键词：频谱资源分配深度强化学习非完全电磁信息协同分流机制

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基于CMOS的高响应度太赫兹探测器线阵

红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 70-78页

作者：白雪张子宇徐雷钧赵心可范小龙江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 中国电子科技集团公司第五十五研究所江苏南京210016

本文提出了一种基于CMOS 0.18μm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成。其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹... 详细信息

本文提出了一种基于CMOS 0.18μm工艺的改进型高响应度太赫兹探测器线阵,各探测像素单元由高增益片上天线、高耦合度差分自混频功率探测电路和集成电压放大器组成。其中,差分探测电路利用源极差分驱动场效应管的交叉耦合电容,将太赫兹差分信号耦合至场效应管的栅极与源极,增强场效应管沟道内自混频太赫兹信号的强度,实现高响应度。其次,该探测器配备高增益片上环形差分天线与集成电压放大器,可有效放大混频后的信号,进而提高系统信噪比,最终达到增强探测器响应度的目的。探测器1×3线阵系统充分利用CMOS工艺多层结构的特点,将电压放大器布置在天线地平面下方,提高了芯片面积的利用率,有效降低了制作成本,整个系统的面积为0.5 mm^(2)。测试结果表明,当场效应管的栅极偏置为0.42 V时,该探测系统对0.3 THz辐射信号的电压响应度(Rv)最大可达到43.8 kV/W,对应的最小噪声等效功率(NEP)为20.5 pW/Hz^(1/2)。动态测试结果显示该探测器可对不同材质的隔挡物进行区分。

关键词：互补金属氧化物半导体太赫兹探测器宽带天线高响应度

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一种K波段晶圆级封装器件化R组件设计

电讯技术 2024年

作者：朱贵德罗鑫王军会罗里何小峰中国电子科技集团公司第十研究所

介绍了一种基于树脂基晶圆级扇出封装的K波段器件化R组件。采用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺和砷化镓（GaAs）工艺相结合的芯片架构，实现了一种紧凑型8通道数控延时低噪声放大前端。采用塑封扇出晶圆级封装工艺，通过在两种芯片上... 详细信息

介绍了一种基于树脂基晶圆级扇出封装的K波段器件化R组件。采用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺和砷化镓（GaAs）工艺相结合的芯片架构，实现了一种紧凑型8通道数控延时低噪声放大前端。采用塑封扇出晶圆级封装工艺，通过在两种芯片上合理设置接地焊盘位置，再借助晶圆级封装的再布线设计和植球工艺，实现单个封装内多通道间以及多个封装间的良好电磁屏蔽。采用多物理场协同仿真方式，将无源互连的场级全波仿真结果与有源电路的电路级仿真结果进行场路协同联合仿真，通过场路协同调谐优化，得到最优宽带匹配效果，研制出了一款晶圆级扇出封装器件化R组件。实测表明在K波段噪声系数小于2.1dB，小信号增益大于22dB，延时误差RMS小于1.8ps，R组件尺寸为11mm×8mm×0.7mm，重量仅0.2g。该方案充分发挥了CMOS工艺数模混合集成能力和GaAs工艺优异的射频性能，实现了R组件更高的功能密度、通道密度和低成本需求，具有一定的工程应用价值。

关键词：晶圆级扇出封装器件化电磁屏蔽场路协同仿真