一种新型压电驱动微流体混合器

设计了一种新型的压电驱动微流体混合器(micromixer)，采用计算流体力学(CFD)的方法对其性能进行了仿真研究。结果显示，该混合器可在很大程度上提高微量流体的混合效率，在雷诺数为16、悬臂梁振动频率为200Hz时，充分混合两微量流体仅需0．158，对应的最小混合长度仅为0．9mm，这基本可以满足目前大多数微流体系统应用的需要。     

一种挡板结构被动式微混合器的设计与仿真北大核心

基于在微通道内设置障碍物可以提高混合效率的方法,以T型方波通道微混合器为基础,设计了一种新型的、具有挡板结构的被动式微混合器,并采用有限元方法建立了仿真模型,分析比较了T型直通道微混合器、T型方波通道微混合器和具有挡板结构的T型方波通道微混合器在不同雷诺数（Re）下器件内流体的流动特性和混合效率。研究结果表明,具有挡板结构的T型方波通道微混合器在挡板阻塞比为1/4时具备最优的综合性能,也即在较宽Re值范围（5～60）内可实现流体的快速、高效混合,混合效率高于95%。     

基于MEMS技术的微流体混合器及相关技术

介绍了基于MEMS技术的微流体混合器及相关技术,给出了各种微流体混合器的结构、原理和特点,同时对微管道中流体混合的仿真、实验技术以及微管道中微量流体混合程度的评价方法等作了概述。     

二维变形方波微混合器混合效果

设计并制作了多种二维变形方波微混合器,通过荧光观测及标准偏差数值分析,在低Re数(Re≤13.33)时,考察拐角和单元长度对混合器混合效果的影响。结果表明,集成拐角的混合器存在一个临界Re值1.3,当Re<1.3时,混合基于分子扩散,拐角大小对混合效率无影响,混合效率保持在28%左右;当Re>1.3时,可以产生回流,混合效率随着拐角的减小逐渐提高。对于集成6个单元、拐角为45°、单元长度(s)为3132μm的微混合器,在雷诺系数Re=13.33时,混合效率为56%,约提高了1倍;但当拐角与混合单元长度增大时,混合效率明显降低。     

一种PDMS微混合器的制备及性能分析

介绍了一种用于微生化分析仪的PDMS(polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)微混合器的模压制备,由于其兼有混合器与比色皿的功能,因此,对其透光及混合性能进行了分析。经实验证明,制品中经常出现的变形、气泡、条纹等缺陷均会使混合器的透射比变差,且缺陷越多光学性能越差。而所制作的PDMS混合器透光面的光学性能优秀,在340 nm的透射比达到90%,能够满足微生化分析仪的紫外、可见光检测要求。对膜厚为50μm的φ6 mm PDMS混合器进行定量检测发现,当驱动电压为3 V,驱动频率为80 Hz时,在5 s内能达到很好的混合效果。     

一种非对称结构微流体混合器的设计与分析

微流体混合器可以用于不同流体之间的混合与反应,其与化学传感器结合构成的化学分析测试系统,具有灵敏度高、响应时间短和稳定性好的特点。在微电子机械加工技术的基础上,设计了一种新型的、具有非对称分离重组结构的微流体混合器,并应用有限元方法建立了仿真模型,讨论了在不同雷诺数(Re=10~80)下,通道几何结构参数对微混合器内的流体流动特性和混合效率的影响。研究结果表明,微流体在该混合器内形成了扩展涡、分离涡和迪恩(Dean)涡,实现了涡系的叠加和强化,加大了流体间的扰动,增加了流体的接触面积,从而大大增强了混合效率。     

基于PDMS的静态微流体混合器的制作与仿真

通过采用模塑法制成一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的静态微流体混合器.根据流体动力学理论对其进行了理论分析,并给出了两种流体混合的仿真分析结果.对以数值模拟为依据制作的微流体混合器进行了水与红墨水的混合实验,获得了相吻合的结果.     

基于狄恩流的微混合器的研究

所设计的微混合器是一种基于狄恩流的被动式混合器,该混合器的结构特点是由多个不同半径的弯曲管道双螺旋而成,中部通过"S"形管道将输入管道和输出管道相连。首先分析了狄恩流形成的机理及特点,再通过流体计算软件CFD-ACE+三维模拟并分析了不同流速对二次流强弱以及混合程度的影响,最后利用微细加工技术制作微混合器,罗丹明B溶液与去离子水用作待混合液体,利用Image J软件获取混合图像的灰度值来分析混合器的性能。     

三种平面被动式微混合器的对比北大核心

主要通过数值模拟对比研究流率比和雷诺数的变化对Circle,Spiral和Tesla三种平面被动式微混合器混合效率的影响。通过混合指数、阻力系数及涡量等分析三种微混合器间的差异,发现Tesla模型的混合效果最好,而同为非对称分离-聚合结构的Circle模型却没有明显的混合优势,通道宽度和通道方向不断变化的Spiral模型在高雷诺数条件下反而取得了很好的混合效果,三种模型的数值模拟结果通过荧光实验得到有效验证。最后结合Spiral与Tesla模型的研究结果,将Tesla模型改为单通道结构并进行数值模拟,发现改进的Tesla模型的混合效果比Tesla模型更好。若在微通道内部能够产生足够强度的扰动,溶液间的扩散对流效应将因此加强,从而有效提高混合效率,研究结果对于微混合器在制药或食品工业等相关领域的实际应用具有一定的指导意义。     

一种低成本高效率气动式微流控混合器

液体混合是微流控芯片的重要功能之一,微流控液体混合方式可分为主动式和被动式两种。针对目前微流控混合器存在的被动式混合效率不高和主动式混合器制作工艺复杂等问题,研究设计了一种基于雕刻机加工的低成本、高效率气动式微流控混合器。该微流控芯片采用数控雕刻机快速加工微模具,经PDMS固化、翻模、打孔和键合等工艺,实现了微流控混合器的制作。同时研究设计了多气室脉冲气体驱动模式,有效实现了微量试剂和样品的快速混合。实验结果表明,所研究的主动式微流控混合器可以产生对流混沌作用,显著提高微尺度下的混合效率,为实现低成本的微流控芯片制作和高效试剂混合的MEMS生化检测系统提供了一种有效的技术途径。     

被动微混合器的研究进展(英文)

综述了被动微混合器的混合原理、结构、微制作技术以及在数值仿真计算等方面的研究进展。着重讨论了几种主要被动微混合原理,如多层流、混沌对流、分裂-重合、流体弯曲和压缩以及循环流动。重点分析了近年来低雷诺数下高混合效率的复合式微混合器。复合式微混合器利用其他简单的外界作用来提高其混合效率,诸如施加离心力、采用几何压缩和三个入口结构,或利用多入口结构,使其中的流体产生周期性的流动。指出随着对低雷诺数和高黏度要求的不断提高,SAR型复合式微混合器成为更为广泛的一个研究方向,其内部的分裂-重合结构单元能够使流体产生旋转,同时通过采用几何压缩结构,缩短扩散长度.从而大大提高了流体的混合效率,但同时也提高了对微制作技术的要求。     

Design of Subharmonic Mixers above 100 GHz

This paper presents the design and simulation of several fixed-tuned sub-harmonic mixers cover frequencies from 110 GH to 130 GHz, 215 GH to 235 GHz, 310 GH to 350 GHz, and 400 GH to 440 GHz. Among them, 120 GHz, 225 GHz, 330 GHz subharmonic mixers are designed with flip-chipped planar schottky diode mounted onto a suspended quartz-based substrate, the 225 GHz and 425 GHz subharmonic mixers are GaAs membrane integrated, and the 115 GHz subharmonic mixer has been fabricated and tested already.     

GaAs MMIC MESFET混频器性能比较

给出了几种 Ga As MESFET单片混频器结构与芯片测试结果比较。实验表明 ,在相同本振功率激励下 Ga As MMIC双栅混频器具有良好变频特性 ,栅混频器指标次之 ,漏混频器结构最简单 ,但变频特性不如前两种。另外 ,单片巴仑双平衡混频器具有高的动态范围和宽频段工作特点。     

CMOS混频器设计现状与进展

详细阐述了CMOS混频器设计技术的进展，着重介绍了CMOS混频器各项性能优化技术的现状与进展，探讨了各种技术的优缺点。最后，总结了CMOS混频器有关转换增益、线性度以及噪声系数的成果报道。     

Low Power Down-Conversion RF Mixers Based on the Gilbert Cell Approach

Three down-conversion mixers for low-voltage, balanced 900 MHz wireless applications are introduced. The mixers are implemented in a 0.8 m BiCMOS process and based on the four transistor BJT switching quad widely used in Gilbert cells. The mixers are designed to operate at a supply voltage of 1.5 V and without external components. The implemented mixers have a few decibels of conversion loss, a third-order input intercept point of a few dBm and a single sideband noise figure of about 15 dB. It is demonstrated that modest mixer operation performance is achieved with a DC power consumption of only 1 mW. Also planar inductors on silicon and bond-wire inductors are shown to be valuable to achieve a return loss of about 9 dB for input and output ports of a mixer. The measurement results for the mixers as well as the lumped element models for the used planar inductor and for the bondwire are presented.     

Active Mixers for Direct Conversion Receivers with 0.35-μm BiCMOS

In this paper, the design requirements of different mixers for direct conversion receivers are discussed. Special attention has been paid into the detection of amplitude-modulated RF signal envelope. Three active mixers have been implemented to investigate the discussed requirements by using a 0.35-m, 25-GHz BiCMOS technology. The same process allows an objective comparison between the different topologies. The mixers are designed for a single 2.7 V supply, and specified for low power consumption. Different topologies are compared by their spurious free dynamic ranges (SFDR) with respect to their individual power consumption. Also, their performance were measured at different LO power levels and supply voltages. The results show insignificant differences between the topologies in low voltage applications.     

混频器双音交调特性分析

分析了混频器的双音交调特性,提出混频器的双音无虚假动态范围受双音四阶交调虚假中频信号的限制。实验验证了理论分析。     

High performance quadruple sub-harmonic mixer for millimeter-wave applications

In this paper, we present high performance quadruple sub-harmonic mixers for millimeter-wave applications. The sub-harmonic mixer was designed by using 0.1 μm GaAs PHEMT's and the coplanar wave-guide library. We show the low conversion loss of 5.8 dB at a local oscillator (LO) power of 13 dBm from the fabricated sub-harmonic mixers. The V-band sub-harmonic mixer also ensure a high degree of isolation showing −75.0 dB in the LO-to-IF and −48.1 dB in the LO-to-RF at a frequency of 14.5 GHz, respectively. The fabricated V-band sub-harmonic mixer has a lower conversion loss characteristics compared with ever reported mixers for millimeter frequencies.     

应用于GSM/EDGE零中频接收机的CMOS射频前端

介绍了一个零中频接收机CMOS射频前端,适用于双带(900MHz/1800 MHz)GSM/EDGE;E系统.射频前端由两个独立的低噪声放大器和正交混频器组成,并且为了降低闪烁噪声采用了电流模式无源混频器.该电路采用0.13 μm CMOS工艺流片,芯片面积为0.9 mm×1.0 mm.芯片测试结果表明:射频前端在90...     

用于2.4GHz无线局域网收发机的CMOS混频器

描述了采用CMOS工艺技术,用于2.4GHz无线局域网收发机的上变频器/下变频器的实现.由于采用class-AB类工作模式的输入级,该下变频器具有很高的线性度.同时,该输入级也完成了输入阻抗匹配和单端信号到差分信号的转换功能.它们采用0.18μm CMOS工艺实现.为了说明它们的性能,文中给出了每个模块的测试结果.