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智能传感器技术应用现状与发展趋势综述

物联网技术 2025年第1期15卷 59-63页

作者：顾廷炜汤明宏孙晓冬中科芯集成电路有限公司江苏无锡214072

随着物联网、工业互联网、人工智能等新兴产业的不断发展,对传感器的小型化、智能化和网络化等方面提出了更高的要求,智能传感器技术作为实现万物互联的关键技术,已经成为当前的研究热点。文中介绍了智能传感器的基本概念和功能特点,分... 详细信息

随着物联网、工业互联网、人工智能等新兴产业的不断发展,对传感器的小型化、智能化和网络化等方面提出了更高的要求,智能传感器技术作为实现万物互联的关键技术,已经成为当前的研究热点。文中介绍了智能传感器的基本概念和功能特点,分析了国内外智能传感器的产业链构成和发展现状,描述了智能传感器在汽车电子、航空航天、国防军事等高可靠性要求领域的应用情况,展望了智能传感器在未来的发展趋势,并就国内智能传感器行业目前面临的问题提出了相应的对策和建议。

关键词：智能传感器汽车电子航空航天国防军事人工智能物联网

10μm 1280×1024 HgCdTe中波红外焦平面阵列探测性能提升

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 36-43页

作者：谭必松毛剑宏陈殊璇李伟伟陈世锐陈天晴杜宇彭成盼熊雄周永强余波王舒浙江珏芯微电子有限公司浙江丽水323000

对像元尺寸为10μm的1280×1024碲镉汞(HgCdTe)中波红外焦平面阵列的制备技术和性能进行了研究。通过B+注入制备小尺寸n-on-p平面结;采用高平整度HgCdTe外延材料和高精度的倒焊互连技术,实现高的电学连通率;采用多段温度填胶固化和边缘... 详细信息

对像元尺寸为10μm的1280×1024碲镉汞(HgCdTe)中波红外焦平面阵列的制备技术和性能进行了研究。通过B+注入制备小尺寸n-on-p平面结;采用高平整度HgCdTe外延材料和高精度的倒焊互连技术,实现高的电学连通率;采用多段温度填胶固化和边缘刻蚀工艺减轻HgCdTe器件和读出集成电路(ROICs)之间的热失配,从而降低焦平面器件失效率。在85 K焦平面工作温度下,研制探测器的光谱响应范围为3.67μm至4.88μm,有效像元率高达99.95%,并且探测器组件像元的平均噪声等效温差(NETD)和暗电流密度的平均值分别小于16 mK和2.1×10^(-8)A/cm^(2)。与像元尺寸为15μm的探测器相比,10μm的1280×1024中波红外探测器可获取更加精细的图像,具有更远的识别距离。目前,该技术已成功转移到浙江珏芯微电子有限公司(ZJM)的HgCdTe红外探测器产线。

关键词：红外探测器碲镉汞 1 K×1 K红外焦平面阵列 n-on-p

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红外探测器冷屏设计

光学学报 2023年第9期43卷 9-16页

作者：胡明灯熊雄吴建乐段煜杜宇毛剑宏浙江珏芯微电子有限公司浙江丽水323000

分析了不同F数下的冷屏高度与焦平面响应率非均匀性的关系,在冷屏高度增加的不同阶段,不同F数的冷屏通光孔径带来的杂散辐射影响不同,焦平面均匀性出现增加、减小或不变等情况,在保证焦平面最大响应梯度不超过25%以及冷屏最大温差不超过... 详细信息

分析了不同F数下的冷屏高度与焦平面响应率非均匀性的关系,在冷屏高度增加的不同阶段,不同F数的冷屏通光孔径带来的杂散辐射影响不同,焦平面均匀性出现增加、减小或不变等情况,在保证焦平面最大响应梯度不超过25%以及冷屏最大温差不超过5 K的情况下,通过曲线确定冷屏高度。同时基于点源透过率(PST)的仿真结果,对4种外观结构的冷屏分别在F1.2~F5.5下的杂散光抑制效果进行分析,进一步得到每种冷屏结构在不同F数下的适用情况。提出3种冷屏排气孔结构优化方案,优化后的排气孔结构焦平面接收的探测器内部热辐射功率较优化前减小了约87%。

关键词：探测器冷屏点源透过率杂散光抑制内部热辐射

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硫醇吸附挥发性有机气体(VOCs)的气敏机理

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 35-44页

作者：张海燕李琦王梓臻文豪刘丹凤中国环境科学研究院北京100012 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122 中国科学院微电子研究所北京100029

化学电阻气体传感器对于空气质量、食品检测和人体呼吸有着重要作用.传感器上修饰物硫醇与待测的VOCs之间吸附的气敏机理分析是选择硫醇、预测吸附能力与特异性的重要手段.本文选取了11-巯基-1-十一醇(MUD)和4-甲氧基苄硫醇(MTT)两种常... 详细信息

化学电阻气体传感器对于空气质量、食品检测和人体呼吸有着重要作用.传感器上修饰物硫醇与待测的VOCs之间吸附的气敏机理分析是选择硫醇、预测吸附能力与特异性的重要手段.本文选取了11-巯基-1-十一醇(MUD)和4-甲氧基苄硫醇(MTT)两种常见的硫醇与六种典型的VOCs(乙醇ETN、异丙醇IPA、丙酮ACN、正己烷HXN、甲苯TLN、苯甲醛BND),基于密度泛函理论(DFT),计算其表面静电势(ESP)并建立气体吸附模型.在气体吸附模型的基础上计算其吸附能,并分析其弱相互作用,从微观角度解释气体吸附的作用机理.实验结果表明,具有羟基的MUD分子对同样有羟基的气体(如ETN、IPA)能够以氢键的方式吸附,具有较强的选择效果;具有苯环的MTT分子与具有苯环结构的气体分子(如TLN、BND)吸附时会在苯环之间形成π-π堆积,基于色散作用进行吸附,这表明MTT分子对具有苯环结构的气体有着较强的吸附作用.研究发现其色散作用吸附的强弱与分子的表面ESP绝对值有关.本文对于传感器表面修饰物吸附气体的气敏机理进行了探究,并对表面修饰物的选择和实验结果预测提供了理论指导.

关键词：硫醇 VOCs DFT 表面静电势气体吸附模型弱相互作用分析

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智能超表面辅助的通感一体化性能优化

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 83-92页

作者：庄宏成卢浩宇钭奕煊陈曾平庞高昆中山大学电子与通信工程学院广东深圳518107 荣耀终端有限公司广东深圳518040

为了解决因障碍物等遮挡导致的覆盖空洞和探测精度下降问题,提出了一种基于栅格化的智能超表面辅助的通感一体化优化方法。首先,建模了最小化均方位置误差问题,将弱通感区域和RIS可能部署区域栅格化以降低计算难度,并采用粒子群优化算... 详细信息

为了解决因障碍物等遮挡导致的覆盖空洞和探测精度下降问题,提出了一种基于栅格化的智能超表面辅助的通感一体化优化方法。首先,建模了最小化均方位置误差问题,将弱通感区域和RIS可能部署区域栅格化以降低计算难度,并采用粒子群优化算法和交替优化算法联合优化智能超表面期望反射角角度和部署位置。最后,引入探测需求因子,建模通感性能联合优化问题,并分析了探测需求因子对系统通感性能的影响。仿真结果显示:(1)相较于仅优化期望反射角,联合优化智能超表面的期望反射角和部署位置的方案,在平均信噪比仅有略微下降的情况下,可显著降低平均均方位置误差,平均均方位置误差降低10倍左右;(2)不同尺寸大小的智能超表面会对其最佳部署位置有影响;(3)联合优化智能超表面的期望反射角和部署位置提高了探测精度,最大化了通感整体性能。

关键词：智能超表面通感一体化 6G 期望反射角部署位置

高功率808nmAlGaAs/GaAs基半导体激光器巴条的热耦合特征（英文）

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红外与毫米波学报 2015年第1期34卷 10-13,35页

作者：乔彦彬陈燕宁赵东艳张海峰北京南瑞智芯微电子科技有限公司北京100192

利用红外热成像技术和有限元方法在实验和理论上研究了高功率808 nm半导体激光器巴条热耦合特征,给出了稳态和瞬态热分析,呈现了详细的激光器巴条热耦合轮廓.发现器件稳态温升随工作电流呈对数增加,热耦合也随之增加且主要发生在芯片级... 详细信息

利用红外热成像技术和有限元方法在实验和理论上研究了高功率808 nm半导体激光器巴条热耦合特征,给出了稳态和瞬态热分析,呈现了详细的激光器巴条热耦合轮廓.发现器件稳态温升随工作电流呈对数增加,热耦合也随之增加且主要发生在芯片级.另外,作者利用热阻并联模型解释了芯片级热时间常数随工作电流减小的现象.

关键词：半导体技术热耦合特征红外热成像技术有限元高功率808 nm AlGaAs/GaAs基半导体激光器巴条

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基于改进自适应卡尔曼滤波算法的锂离子电池荷电状态估计

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电力系统保护与控制 2024年第20期52卷 72-82页

作者：宋海飞王乐红原义栋赵天挺陈捷北京智芯微电子科技有限公司北京102299

针对锂离子电池荷电状态(state of charge,SOC)估计过程中传统卡尔曼滤波算法噪声特性难以确定、收敛速度慢及精度差等一系列问题,提出了一种改进自适应卡尔曼滤波算法。首先,建立了电池等效电路模型,并在不同温度和SOC状态下,对模型参... 详细信息

针对锂离子电池荷电状态(state of charge,SOC)估计过程中传统卡尔曼滤波算法噪声特性难以确定、收敛速度慢及精度差等一系列问题,提出了一种改进自适应卡尔曼滤波算法。首先,建立了电池等效电路模型,并在不同温度和SOC状态下,对模型参数进行了辨识和精度验证。然后,对传统自适应卡尔曼滤波算法系统过程噪声协方差矩阵计算方式进行了正定性优化。此外,在状态估计结果的修正过程中,引入了对模型等误差变化进行补偿的增益因子。最后,通过实验电池的仿真和测试验证了所提算法的有效性。结果表明,在不同温度和工况条件下,SOC的估计误差均在4%以内,改进自适应卡尔曼滤波算法的估计精度和收敛速度均优于改进前的算法和常用的扩展卡尔曼滤波(extendedkalmanfilter,EKF)算法,具有较强的实用性。

关键词：锂离子电池荷电状态卡尔曼滤波算法增益因子实用性

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低轨增强对北斗量化信号载噪比的影响

电子设计工程 2025年第1期33卷 154-159,165页

作者：宋玉龙杨春宝华南理工大学电子信息学院广东广州510610 广州晶维天腾微电子技术有限公司广东广州510670 广州海格通信集团股份有限公司广东广州510670

为了评估频点兼容下低轨增强对北斗信号接收的影响,从而指导接收机设计,通过概率统计理论推导了低轨增强下北斗信号的量化效应和载噪比损耗模型,并通过蒙特卡罗仿真给出了1~6 bit量化位宽下北斗信号的载噪比损耗与前端增益以及低轨增强... 详细信息

为了评估频点兼容下低轨增强对北斗信号接收的影响,从而指导接收机设计,通过概率统计理论推导了低轨增强下北斗信号的量化效应和载噪比损耗模型,并通过蒙特卡罗仿真给出了1~6 bit量化位宽下北斗信号的载噪比损耗与前端增益以及低轨增强功率的关系,仿真与理论结果的一致性较好。实验结果表明,北斗信号最小载噪比损耗对应的最优前端增益与低轨增强功率无关,但最小载噪比衰减值会随着低轨信号功率的增强而增大,1~2 bit量化位宽下有明显的量化损耗,3 bit及以上量化位宽下北斗信号载噪比衰减特性基本一致。

关键词：低轨增强北斗概率统计理论量化效应载噪比损耗模型蒙特卡罗仿真

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通信类铝合金壳体压铸质量改进分析

中国科技信息 2025年第1期 58-60页

作者：巫恩禹成都天奥电子股份有限公司

随着科技的不断进步，移动通信展现出迅猛的发展态势。以5G为代表的新一代技术标准在众多行业领域得到了广泛的推广和应用，有效推动了新一代系统设备的革新与发展。铝合金压铸技术，凭借其卓越的强度、对复杂形状的高精度加工能力、出...

随着科技的不断进步，移动通信展现出迅猛的发展态势。以5G为代表的新一代技术标准在众多行业领域得到了广泛的推广和应用，有效推动了新一代系统设备的革新与发展。铝合金压铸技术，凭借其卓越的强度、对复杂形状的高精度加工能力、出色的导热性以及卓越的耐腐蚀性，在通信行业中得到了广泛的应用。鉴于通信类设备维护成本高昂，生产批量庞大，同时对外观品质的要求堪比消费类电子产品，因此对铸件的质量标准提出了更为严格的要求。化学成分及力学性能分析铸件的化学成分对其材料性能、加工性能及环境适应性具有至关重要的影响。ADC12以其卓越的铸造性能脱颖而出，其熔点适中，熔化和凝固过程稳定可靠，同时展现出优异的加工性能和可回收性，因此在通信行业中得到了广泛应用。近年来，随着产品对耐腐蚀性和导热性要求的不断提升，43400等材料的使用逐渐普及，具体如表1所示。

关键词：