毫米波三维异质异构集成技术的进展与应用

三维异质异构集成技术是实现电子信息系统向着微型化、高效能、高整合、低功耗及低成本方向发展的最重要方法,也是决定信息化平台中微电子和微纳系统领域未来发展的一项核心高技术。文章详细介绍了毫米波频段三维异质异构集成技术的优势、近年来的发展趋势以及面临的挑战。利用硅基MEMS 光敏复合薄膜多层布线工艺可实现异质芯片的低损耗互连,同时三维集成高性能封装滤波器、高辐射效率封装天线等无源元件,还能很好地处理布线间的电磁兼容和芯片间的屏蔽问题。最后介绍了一款新型毫米波三维异质异构集成雷达及其在远距离生命体征探测方面的应用。     

小型化水质改善技术在海上油田的应用

针对海上某油田注入水长期不达标的问题,在生产水水质分析与认识的基础上,结合平台具体条件,制定了紧凑型旋流溶气气浮(CDFU)+两级精细过滤,并辅以水处理药剂的小型化水质改善工艺。CDFU具有结构简单、占地面积小、摆放灵活、抗波动性强等特点,可有效克服平台空间限制、来水波动大的难题;高效水处理药剂能够解决生产水中高含量H_2S导致的水质发黑问题。该工艺在现场应用中取得良好效果,出水水质平均ρ(油)4.25mg/L,平均ρ(悬浮物)0.45mg/L,平均粒径中值1.35μm,满足A2回注水指标要求,工艺可行性得到验证。该小型化水质改善技术的试验成功对于海上油田含硫生产水处理具有重要的借鉴意义。     

Cd-substituted Mg composites with dual-equivalent permeability and permittivity for high-frequency miniaturization antennas

Spinel Mg ferrites Mg_1-xCd_xCo_0.05Fe_1.95O₄ (x=0.0, 0.2, 0.3 and 0.4) as potential agents for the miniaturization of high frequency antennas are presented. All the synthesized compositions were experimentally revealed to possess pure spinel phase. Dual-equivalent permeability and permittivity (μ'≈26, ε'≈25, x=0.3 and μ'≈29, ε'≈28, x=0.4) from 5 to 100 MHz can be achieved by introducing Cd²⁺ ions, yielding large miniaturization factors of up to 25 and 28. To figure out the effects of Cd²⁺ ions substitution on magnetic and dielectric properties, the change in microstructure is mainly investigated. Meanwhile, enhanced magnetic properties including upward saturation magnetization (Ms) (approximately 47.60 emu/g) and reduced coercivity (approximately 54.22 Oe) are obtained due to increased grain size and denser microstructure arrangements reflected from scanning electron microscopy images. With low magnitude order of magnetic and dielectric losses factors (tanδ_ε reaches 10^-4, tanδ_μ reaches 10^-2), the composites can potentially exhibit high operating efficiencies at high frequencies.     

小型化激光近炸引信技术研究

小型化是激光近炸引信的关键技术和发展趋势.从激光近炸引信的工作原理出发,分别从引信体制选择、光电探测器选取、光学结构、电路系统4个方面研究了小型化的设计要求并提出了设计方案:采用距离选通与脉冲激光测距相结合的定距体制、雪崩光电二极管光电探测、接收光学系统内嵌发射光学系统的光学结构以及基于ARM核微控制器和时间数字转换器...     

枪弹供输弹机构加速度测试系统设计

针对转管武器供输弹过程中枪弹的空间运动力学参数测量的特殊性,采用存储测试技术和微型化技术,设计了微体积的加速度测试系统,该系统以高集成度的MSP430系列单片机为控制核心,能在现场实时地记录枪弹在供输弹过程中的加速度变化规律。测试结果能够为供弹阻力矩的分析、弹链结构的优化设计提供参改。     

LED路灯照度测试系统设计与研究

着重介绍了一套低功耗、高性价比的小型化LED路灯照度测试系统的设计思路,该系统由基于LabVIEW的主控平台、SQL后台数据库、智能测试小车,以及小车上的各种传感系统和照度采集系统组成,可自动对LED路灯照度进行较精准的采集、精细化计算分析,并依照相关国家标准自动对测试结果进行量化评估.系统的设计形成了有效便捷的测试理论和方法,并可将测试和评估结果以数据分析报表形式直观易识地呈现,数据分析报表支持实时网络查询与共享功能.该系统产生的评估结果将为城市LED路灯改造工程提供全面的、客观科学的依据.     

A novel miniaturized frequency selective surface

A novel single layer miniaturized frequency selective surface made of circular unit cell elements is presented in this article. The frequency selective surface (FSS) unit cell measures 0.055λ₀ × 0.055λ₀, where λ₀ corresponds to its free space wavelength. The proposed FSS offers band stop characteristics with bandwidth of 137.5 MHz centered at 1.39 GHz. The symmetrical structure of the unit cell elements provides polarization independency. The miniaturized unit cell elements help achieving angular independency for both TE and TM mode of polarization. The miniaturized design provides excellent angular independency with negligible frequency shift for varying incident angles. A prototype of the FSS is fabricated and its simulation results are validated using measurements.     

6.5倍微小型可见光变焦光学系统设计

连续变焦光学系统在执法取证、森林防火、海洋搜救、道路交通、无人机侦察等领域有着广泛且必不可少的实际应用。为提高变焦系统的性能指标,并使系统小型化,通过Zemax光学设计软件反复优化计算,设计了焦距为2.68～17.5 mm、视场为4.7°～31°的变焦系统。整个系统由4组10片透镜组成,物镜的像方F数为2.15～3,MTF值在250 lp/mm时均大于0.25,畸变在4.5%以内,光学总长小于27 mm,总质量小于0.77 g,具有结构紧凑、体积小、重量轻、分辨率高、成像质量好等优点,是一款微小型的连续变焦光学系统。     

Proximity effects of a layered periodic structure on miniaturization of patch antennas

A miniaturized microstrip antenna on a planar layered periodic structure is proposed, designed and fabricated. The proposed structure miniaturizes patch antennas in the microwave band. With varying the parameters of the proposed structure, the achieved miniaturization factor can be adjusted in the range 2.6–4.2. Numerical and experimental results are presented. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2013.     

S波段小型Lange耦合器的应用设计

Lange耦合器在雷达设备中应用广泛,雷达技术的飞速发展对Lange耦合器的体积质量提出了非常苛刻的要求。通过Ansoft Designer仿真发现在设计中使用高介电常数的介质,使耦合器的中心频率适当偏离实际工作频率,改变耦合段结构,都可以既不影响耦合器性能又明显地减小Lange耦合器的尺寸。实际制作了两种S波段的薄膜工艺小型Lange耦合器,尺寸分别为2.25mm×11.9mm2、.25mm×8.9mm,其中尺寸较小的耦合器中心频率与实际工作频率相比较高。两种耦合器的实测结果表明,所设计的耦合器一方面在尺寸上达到了小型化的目的,另一方面性能完全满足实际工程应用的需要。