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基于微波热声成像的植物叶片水分含量分布无损检测技术研究

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生物化学与生物物理进展 2024年第8期51卷 1963-1970页

作者：谢实梦汤永辉黄林电子科技大学电子科学与工程学院成都611731

目的植物叶片水分含量分布是衡量植物生理生化的重要指标,该指标也是农业科学领域中制定抗旱策略的重要依据。微波成像对水分含量分布和变化具有高对比度,超声成像对水分含量分布具有高分辨率。据此,本文提出兼具微波和超声成像优势的... 详细信息

目的植物叶片水分含量分布是衡量植物生理生化的重要指标,该指标也是农业科学领域中制定抗旱策略的重要依据。微波成像对水分含量分布和变化具有高对比度,超声成像对水分含量分布具有高分辨率。据此,本文提出兼具微波和超声成像优势的无损微波热声成像(thermoacoustic imaging,TAI)技术,并用此技术开展了植物叶片水分含量分布的无损检测研究,进行植物叶片水分含量分布的检测,对于实现精准灌溉、发展节水农业、提高水资源利用率有重要意义。方法本文构建了激发频率3.0 GHz、横向分辨率406μm的二维透射式TAI系统。基于主动加热技术(150℃热风,90 s),模拟3组曼陀罗叶片水分流失过程,对其TAI图像进行定量分析。结果加热导致叶片局部水分流失,微波热声信号降低(信号最大变化量为10%),验证了基于TAI技术实现植物叶片水分含量变化无损检测的可行性。实现了曼陀罗、野茼蒿和紫苏叶片水分含量分布的无损检测,检测结果与核磁共振成像吻合。结论本研究有助于实现精准灌溉,为植物在正常和胁迫环境下对环境的响应特性研究提供技术支撑。尤其是与非接触超声检测技术相结合,可以实现植物叶片水分含量的遥感成像,更具实用价值。

关键词：微波热声成像植物叶片水分含量分布

基于磁性传感器的低失调温度补偿接口电路设计

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电子与信息学报 2024年第4期46卷 1521-1528页

作者：樊华常伟鹏王策李国刘建明李宗霖魏琦冯全源电子科技大学重庆微电子产业技术研究院重庆401331 电子科技大学集成电路科学与工程学院(示范性微电子学院) 成都611731 电子科技大学广东电子信息工程研究院东莞523808 成都华微电子科技股份有限公司成都610041 清华大学精密仪器系北京100084 西南交通大学信息科学与技术学院成都611756

面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益... 详细信息

面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益放大器(PGA)的增益有效地降低了霍尔传感器的温度系数(TC)。在此基础上,通过在信号主通路中使用相关双采样(CDS)技术,极大程度上消除了霍尔传感器的失调电压。仿真结果表明,在–40°C~125°C温度范围内,霍尔传感器的TC从966.4 ppm/°C减小到了58.1 ppm/°C。信号主通路的流片结果表明,霍尔传感器的失调电压从25 mV左右减小到了4 mV左右,霍尔传感器的非线性误差为0.50%。芯片的总面积为0.69 mm^(2)。

关键词：霍尔传感器接口电路温度补偿低失调电压

MXenes及其复合物的太赫兹电磁屏蔽与吸收

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无机材料学报 2024年第2期39卷 129-144页

作者：万胡杰肖旭电子科技大学物理学院电子薄膜与集成器件全国重点实验室成都611731 电子科技大学电子科学与工程学院成都611731

开发新型低维材料在太赫兹电磁屏蔽与吸收领域的应用是一个极为重要的研究方向,低维材料以其独特的电学、力学与电磁响应而有望创造出更加高效的电磁屏蔽与吸收方案。二维过渡金属碳化物、氮化物与碳氮化合物MXenes在低频波段已经展示... 详细信息

开发新型低维材料在太赫兹电磁屏蔽与吸收领域的应用是一个极为重要的研究方向,低维材料以其独特的电学、力学与电磁响应而有望创造出更加高效的电磁屏蔽与吸收方案。二维过渡金属碳化物、氮化物与碳氮化合物MXenes在低频波段已经展示出优异的电磁屏蔽与吸收性能,尤其是MXenes兼具高电导率、低密度、高柔性等特点,有利于未来太赫兹器件便携化与系统集成化。然而,将MXenes太赫兹电磁屏蔽与吸收材料推向实际应用过程中,面临着附着稳定性、环境稳定性、不耐高温等问题,无法满足航空航天和第六代通信场景需求。此外,目前缺乏更加全面的太赫兹散射与吸收验证手段。针对上述问题,研究人员开展了广泛且深入的工作。本文回顾了近年来主流电磁屏蔽与吸收材料的主体构型与基础理论原理,并重点介绍了多种MXenes及其复合物在薄膜与多孔结构下的太赫兹电磁屏蔽与吸收特性,包括Ti3C2Tx、Mo2Ti2C3Tx、Mo2TiC2Tx、Nb4C3Tx、Nb2CTx,并展望了MXenes作为太赫兹频段中电磁屏蔽与吸收材料所面临的挑战和机遇。

关键词：二维材料 MXenes 太赫兹电磁屏蔽与吸收材料专题评述

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自成形硅表面微结构:表面特征及潜在应用

电子科技大学学报 2024年第2期53卷 180-184页

作者：李佳城刘爽伍胜兰刘永钟智勇电子科技大学光电科学与工程学院成都611731 电子科技大学电子科学与工程学院成都611731

采用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)制备掺氢非晶硅膜,并对其表面结构学进行研究。该文发现在晶体硅衬底上沉积非晶硅薄膜时,会在表面形成非均匀分布的起泡缺陷。在已制备的非晶硅薄膜... 详细信息

采用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)制备掺氢非晶硅膜,并对其表面结构学进行研究。该文发现在晶体硅衬底上沉积非晶硅薄膜时,会在表面形成非均匀分布的起泡缺陷。在已制备的非晶硅薄膜上进一步沉积了氮化硅/非晶硅的交替层,在起泡缺陷原位形成了一个完美的穹顶多壳的微结构,并且没有明显的结构坍塌。该文总结了自成形穹顶微结构的3个独特的结构特性,并进一步指出了该自成形穹顶微结构在纳米光学和微机电系统中的潜在应用。

关键词：微机电系统非晶硅起泡缺陷自成形硅微/纳结构

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二氧化钒在太赫兹超材料中的研究进展

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2371-2380页

作者：高敏罗毅恒路畅林媛电子科技大学材料与能源学院成都610054

超材料具有在亚波长尺度下操控电磁波的能力,近年来,通过对光场、电场、机械或温度场动态调控可以改变其光学特性的主动式超材料受到了广泛的研究。二氧化钒具有在68℃的临界温度下从低温绝缘相转变为高温金属相的特性,其电导率能够实现... 详细信息

超材料具有在亚波长尺度下操控电磁波的能力,近年来,通过对光场、电场、机械或温度场动态调控可以改变其光学特性的主动式超材料受到了广泛的研究。二氧化钒具有在68℃的临界温度下从低温绝缘相转变为高温金属相的特性,其电导率能够实现4~5个数量级的变化,将二氧化钒与超材料相互结合,能够满足可调谐性、高调制深度、多种调谐手段等优点。本文从二氧化钒的相变特性出发,归纳总结了二氧化钒在太赫兹超材料中的不同应用方向,主要包括可调谐太赫兹超材料吸波器、太赫兹调制器、太赫兹波前调控器以及可编程超材料,最后讨论了二氧化钒在太赫兹超材料应用中所面临的挑战和未来的发展方向。

关键词：超材料二氧化钒相变材料可调谐

2~6 GHz 100 W高效率平衡式功率放大器的研制

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电子科技大学学报 2024年第1期53卷 8-13页

作者：来晋明徐会博李志友倪涛王超杰银军王海龙马晓华西安电子科技大学微电子学院西安710071 中国电子科技集团公司第二十九研究所成都610036 中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050050

为解决传统宽带大功率放大器工作效率低的问题,采用新型电阻电抗连续B/J类功放模式拓展晶体管高效率的输出负载阻抗空间,从而提高宽带功放的漏级输出效率。提出了一款基于0.25μm栅长的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的平衡式功放... 详细信息

为解决传统宽带大功率放大器工作效率低的问题,采用新型电阻电抗连续B/J类功放模式拓展晶体管高效率的输出负载阻抗空间,从而提高宽带功放的漏级输出效率。提出了一款基于0.25μm栅长的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的平衡式功放。该功放将LC匹配网络和切比雪夫阻抗变换器相结合实现GaN HEMT器件宽带输入输出阻抗匹配,并利用3 dB Lange耦合器实现宽带平衡式功率合成。在连续波测试条件下,该平衡式功放在2~6 GHz频带内输出功率大于100 W,漏极效率大于45%,功率增益大于9.0 dB,抗负载失配比优于5:1。

关键词： GaN HEMT 宽带平衡式功率合成功率放大器

具有活跃节点的多层网络作用下时滞SEQS模型分析

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电子科技大学学报 2024年第2期53卷 277-283页

作者：曹铃苓杨宏春高雅纯张虎杨春付传技电子科技大学物理学院成都611731 电子科技大学数学学院成都611731

疾病传播的研究使得对疫情分布和发展的预测更为准确。现有的疾病传播模型对不同城市间流动人口对疾病传播造成的影响研究较少,为此,该文提出了具有活跃节点的多层网络作用下的时滞SEQS(Susceptible-Exposed-Quarantined-Susceptible)... 详细信息

疾病传播的研究使得对疫情分布和发展的预测更为准确。现有的疾病传播模型对不同城市间流动人口对疾病传播造成的影响研究较少,为此,该文提出了具有活跃节点的多层网络作用下的时滞SEQS(Susceptible-Exposed-Quarantined-Susceptible)模型。其中,时滞SEQS重点研究疾病潜伏期、恢复期及恢复后可再次感染等特性对传播行为的影响,模型中每层静态网络表示不同城市的社交网络,活跃节点表示城市间流动人口,活跃节点的存在使得该多层网络具有时变性,同时模型引入检测机制,以隔离态节点为中心,对在其检测半径内的邻接节点进行检测。研究表明,该模型的传播行为最终演化状态存在3种主要模式:稳态、周期性振荡和非周期性振荡,在能有效降低疾病传染率的情况下,划定精准检测范围可有效控制疾病大规模传播。

关键词：活跃节点检测半径多层网络 SEQS模型时滞

基于PCB线圈的钢丝绳金属横截面积损失检测方法

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 352-358页

作者：王美萱刘志亮杨磊磊刘嘉轩于川凯王离电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 电子科技大学格拉斯哥学院成都611731

钢丝绳金属横截面积损失(Loss of Metallic area)直接影响钢丝绳承载强度等特性,因此其检测及定量分析对于设备安全可靠运行具有重要意义。针对目前主磁通检测中存在的线圈绕制困难、参数确定模糊等问题,基于仿真模型提出一种基于印制... 详细信息

钢丝绳金属横截面积损失(Loss of Metallic area)直接影响钢丝绳承载强度等特性,因此其检测及定量分析对于设备安全可靠运行具有重要意义。针对目前主磁通检测中存在的线圈绕制困难、参数确定模糊等问题,基于仿真模型提出一种基于印制电路板(Printed Circuit Board)的分体式线圈结构,分析了线圈匝数、线圈层数、线距等参数对检测信号的影响;建立主磁通检测模型,探究损伤宽度对主磁通检测信号的影响规律,并针对损伤宽度变化造成的信号损失设计补偿方法;最后通过钢丝实验验证金属横截面积定量检测效果,表明该方法定量误差在1%以内,能够有效检测钢丝绳的LMA。

关键词：金属横截面积损失主磁通检测 PCB线圈钢丝绳

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基于槽线的圆极化漏波天线研究

电子学报 2024年第5期52卷 1442-1449页

作者：王亨辉孙胜电子科技大学电子科学与工程学院四川成都611731

本文基于槽线结构提出了一种具有前后向扫描能力的圆极化漏波天线.每个漏波单元由槽线及两根条带上加载的4个短路槽组成.每个短路槽的长度是侧射频率对应的半个导波波长,以实现前后向连续的波束扫描特性.通过设计每个短路槽的加载位置... 详细信息

本文基于槽线结构提出了一种具有前后向扫描能力的圆极化漏波天线.每个漏波单元由槽线及两根条带上加载的4个短路槽组成.每个短路槽的长度是侧射频率对应的半个导波波长,以实现前后向连续的波束扫描特性.通过设计每个短路槽的加载位置以及与传播方向的夹角,实现了漏波天线的圆极化特性.为了验证所设计的圆极化漏波天线的有效性,本文设计并加工了一款侧射频率为10 GHz的天线原型.仿真和测量结果都表明,该天线具有良好的圆极化特性和波束扫描能力.在9~11 GHz的频率范围内,该天线在上半空间为左旋圆极化,实现了-27°~+25°的扫描范围,增益变化为7.0~10.9 dBic;对称地,该天线在下半空间为右旋圆极化,实现了-153°~±180°~+155°的扫描范围,增益变化为8.4~12.3 dBic.与同类型的天线相比,本文提出的圆极化漏波天线具有更简单的单平面结构,且所采用的短路槽设计,实现了较低的通带内传输系数.

关键词：圆极化天线漏波天线周期结构连续波束扫描槽线