射频集成电路对称型螺旋电感研究

针对片上集成螺旋电感的建模,研究并设计了相关的优化方法。分析了已有电感结构,提出了一种高性能的优化方案,使螺旋电感的品质因数和差分特性都有了显著的提高,为螺旋电感设计中品质因数和电感值的折中提供更大的选择面。该优化设计尤其适合高性能全差分压控振荡器对高性能螺旋电感的需要;优化设计选取典型的单层螺旋电感作为测试对象,工作频率为2.439GHz,芯片面积最大值限定为250μm×250μm,采用ASITIC提供的默认工艺。     

高性能螺线管微电感的制作

利用MEMS技术制作了高性能的空芯螺线管型射频微机械电感.这种微电感采用铜线圈以减小线圈寄生电阻,整个微电感的面积是880μm×350μm,与平面螺旋型微电感相比,有效地节省了芯片面积.测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有高Q值,微电感最大Q值为38(@6GHz),对应的电感量为1.82nH.     

高性能螺线管微电感的制作

利用MEMS技术制作了高性能的空芯螺线管型射频微机械电感.这种微电感采用铜线圈以减小线圈寄生电阻,整个微电感的面积是880μm×350μm,与平面螺旋型微电感相比,有效地节省了芯片面积.测试结果表明,微电感在较宽的工作频率范围内具有高Q值,微电感最大Q值为38(@6GHz),对应的电感量为1.82nH.     

激光微熔覆法制备空芯薄膜电感的研究

采用激光微熔覆方法制备了空芯薄膜电感,着重研究了激光功率密度对电感线宽影响,以及薄膜电感的结构参数变化对电感电性能影响。结果表明,线宽随激光功率密度增大而增大;电感量随着圈数增多、中心线间距增大、线宽变大而增大。通过优化激光工艺和结构参数,制备了面积5 mm×5 mm和9 mm×9 mm,线宽100 μm和120 μm,线中心间距250 μm和500 μm,圈数8和16,厚度1 μm的空芯回字型电感,在测试频率100 kHz～1 MHz条件下,电感量为240 nH±3 nH～1.2 μH±3 nH,单位面积电感量可达14.81 nH/mm2。通过实验证明,采用激光微熔覆法制备的微电感,在同样形状和面积下,可提高电感量。     

超宽带无线收发机中的正交LC VCO设计

基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺设计了一种可应用于MB-OFDM UWB无线收发机的宽带正交压控振荡器(QV-CO,Quadrature VCO).在研究VCO的相位噪声理论的基础上,采用了优化噪声的电路结构.此外,鉴于片上螺旋电感在VCO设计中的重要性,采用了一种快速选取工艺库螺旋电感的方法.仿真结果显示,QVCO的频率调谐范围为3.4～4.5 GHz,在1 MHz频率偏移处,相位噪声小于-119.6 dBc/Hz.在1.8 V电源电压下,电路总功耗为27 mw.     

RF MEMS电感的研究与进展

无线通信的迅速发展,对高性能电感有迫切的需要。本文介绍了目前电感的发展状况,包括表面螺旋电感、垂直平面螺旋电感、悬浮螺旋电感和螺线管电感。对各种电感的性能进行了比较,讨论了电感设计所需考虑的问题及相关因素,对各种电感的加工工艺作了介绍。总结了各种电感的品种因数。     

应用于5GHz 0.18μm CMOS差分低噪声放大器的差分平面螺旋电感设计

针对射频应用的5GHz 0.18 μm CMOS差分低噪声放大器,本文提出了一种差分平面螺旋电感的设计方法.通过对提出的电感模型进行参数计算和分析,可以实现差分电感的高准确度物理设计.与此同时,本文还提出几种对于该设计的优化方法:Q值迭代优化、耦合系数近似等.最后,通过Momentum工具进行物理建模和电磁场仿真.测试结果表明应用该设计的低噪声放大器的性能符合指标要求.     

基于SiGe BiCMOS工艺的90~100 GHz单刀双掷开关

采用0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种频带为90~100 GHz的差分单刀双掷开关。首先对比分析了并联MOS管与串联MOS管,根据隔离度与损耗性能选择了并联结构。其次采用差分螺旋电感进行匹配,将双端口电感网络等效为变压器模型,显著抑制了共模信号。采用平面三维电磁仿真软件进行联合仿真。结果表明,在中心频点处,差模插入损耗为-4.1 dB,共模插入损耗为-7.4 dB,隔离度大于-22 dB,输入反射系数S₁₁<-12 dB,输出反射系数S₂₂<-10 dB。芯片尺寸为570 μm×140 μm。     

低功耗高增益CMOS LNA的设计

设计了一种完全可以单片集成的低功耗高增益CMOS低噪声放大器(LNA).所有电感都采用片上螺旋电感,并实现了片上50 Ω的输入阻抗匹配.文中设计的放大器采用TSMC0.18 μmCMOS工艺,用HSPICE模拟软件对其进行了仿真,并进行了流片测试.结果表明,所设计的低噪声放大器结构简单,极限尺寸为0.18 μm,当中心频率fo为2.4 GHz、电源电压VDD为1.8 V时其功率增益S21为16.5 dB,但功耗Pd只有2.9 mW,噪声系数NF为2.4 dB,反向隔离度S12为-58 dB.由此验证了所设计的CMOS RF放大器可以在满足低噪声、低功耗、高增益的前提下向100 nm级的研发方向发展.     

2.4GHz全集成CMOS Doherty功率放大器

采用0.18μm CMOS工艺设计并制作了一个2.4 GHz全集成CMOS Doherty功率放大器.着重考虑了片上螺旋电感的回流路径对电感模型的影响,并在设计中使用了一种新颖的螺旋电感版图结构来避免回流路径的影响.实测结果表明该功率放大器增益达到16dB,1dB压缩点为20.5dBm,峰值输出功率和对应功率附加效率分别为21.2dBm和20.4％,整个芯片面积为2.8mm×1.7mm.     

螺旋结构相控聚焦超声换能器的研究进展

影响相控聚焦超声换能器声场特性的因素很多,其中重要的一项是阵元的排布方式.目前临床治疗用相控聚焦超声换能器的阵元排布主要使用非螺旋方式,这类排布方式在控制栅瓣水平和提高焦点能量方面很难两全.螺旋相控阵是近年发展起来的新相控阵排布方式,其在控制旁瓣水平的同时提高焦点的能量,具有比普通相控阵更多优点.该文着重研究了几种螺旋...     

螺旋电极压电扭转驱动器的设计与有限元分析

该文设计了一种新型叉指型电极（IDE）结构形式的螺旋电极压电扭转驱动器,推导并建立了螺旋电极平面有效电极区域内点的应变理论方程。利用ABAQUS对该理论方程进行验证,并着重研究了电压、径向尺寸、圆盘厚度对该压电驱动器应变的影响。结果表明,螺旋电极压电扭转驱动器能够产生较大的切向应变和径向应变输出;增大电压,减小压电圆盘径向尺寸和压电圆盘厚度,有利于提高驱动器的驱动性能;在螺旋角、压电圆盘径向尺寸和电压一定时,螺旋电极压电扭转驱动器的切向应变达到普通电极型的17.5倍,径向应变是普通电极型的16倍。     

新型低剖面阿基米德螺旋天线设计

设计了一款低输入阻抗的阿基米德螺旋天线。在传统阿基米德螺旋天线的始端加入宽度一定的指数螺蜷线,天线的输入阻抗得到降低,从而放松了对指数渐变微带线馈电巴仑的长度要求。该天线的输入阻抗为75Ω,这使得指数渐变微带巴仑的长度仅为22.5mm即可充分满足天线在2～10GHz频率范围内的馈电要求。天线采用深度为22.5mm(约为最大工作波长的15%)的反射背腔,测试结果表明:在2～10GHz的频率范围内,天线驻波比小于2.5,天线主辐射方向上的轴比小于4dB,方向图对称性良好。     

Emerging Nonplanar van der Waals Nanoarchitectures from 2D Allotropes for Optoelectronics

The unique atomic thickness and mechanical flexibility of 2D van der Waals (vdW) materials endow them with spatial designability and constructability. It is easy to break the inherent planar construction through various spatial manipulations, thus creating vdW nanoarchitectures with nonplanar topologies. The basic properties before evolution are retained and tunable by architecture-related feature sizes, and other newly generated properties are inspiring as they are beyond the reach of 2D allotropes, bringing great competitiveness for their encouraging applications in optoelectronics. Here, these representative nonplanar vdW nanoarchitectures (i.e., nanoscrolls, nanotubes, spiral nanopyramids, spiral nanowires, nanoshells, etc.) are summarized and their structural evolution processes are elucidated. Their fascinating nascent properties based on their distinctive structural features, focusing on generally enhanced light–matter interactions and device physics, are further introduced. Finally, their opportunities and challenges for in-depth experimental exploration are prospected. It is a brand-new idea to modify the properties of 2D vdW materials from micro- and nanostructural design and evolution, offering a solid platform for twistronics, valleytronics, and integrated nanophotonics.     

新型组合螺旋压电能量收集器的设计与研究

提出了一种新型组合螺旋压电能量收集器。该收集器的底部是直角螺旋结构,顶部是圆弧螺旋结构,圆弧螺旋结构固定在直角螺旋结构的质量块上。通过旋转圆弧螺旋结构90°,可以得到四种结构,角度分别为0°,90°,180°,270°。直角螺旋结构的设计可以降低谐振频率,而圆弧螺旋结构的设计不仅可以降低谐振频率,还可以使整体结构进行多方向能量收集,从而提高输出。文章所提到的单个悬臂梁结构的厚度为1 mm,宽度为6 mm。通过计算及仿真可得,当两种结构的组合角度为180°时,可以得到最大输出电压为13 V,最大输出功率为1.3 mW。     

慢流CO_2激光器最佳冷却条件的实验研究

螺旋水冷慢流CO_2激光器件比普通慢流器件输出激光功率高16%。瓷管慢流器件气、水逆流较气、水顺流运用激光功率高7.6%。给出了最佳冷却条件。     

A study of cylindrical resonant structures constructed from frequency-selective surfaces

An experimental parametric study of frequency selective guides, cylindrical structures constructed from square loop frequency selective surfaces, is presented. Square loop resonators on a thin dielectric substrate are used for the frequency selective surface. The guides are intended for use in applications where lightweight, low cost and narrow band radiating systems are required. Comments on the manufacture of the guides are made. Propagating and radiating regions of the structures are described. The effects of the thickness of the supporting substrate thickness are clearly displayed (shifting the resonant frequency), as is the dependence of the propagation loss at resonance on the number of resonators on the circumference of the guide. The thickness of the supporting substrate shows a smaller effect on loss. Frequency scanning in the radiation region is also clearly established. Complex propagation constants are obtained from the experimental results, using three methods. The 'short circuit radiation pattern' method gives results that correlate best with simulated results. The guides show guidance over a frequency band determined by the frequency selective surface resonance. They also demonstrate a frequency scanning radiation broadside to the guidance direction.     

肝脓肿的螺旋CT诊断

目的：探讨肝脓肿的CT表现。方法：回顾性分析36例经临床或实验室检查确诊的肝脓肿口表现。结果：肝脓肿CT表现为表现：（1）肝脓肿为单发或多发圆形或类圆形低密度灶：（2）右叶居多,大小不等,单发较大;（3）多房分隔蜂窝征、含气征：（4）边缘清楚或不清楚;单环,双环或三环征：（5）增强扫描脓肿液化区不强化,边缘强化明显,具...     

一种新型平面阿基米德螺旋天线的分析与设计

对一种新型的平面阿基米德螺旋天线--锯齿状平面阿基米德螺旋天线进行了研究。首先给出了该天线的几何结构,介绍了其主要特点和应用领域,设计并制作了一个2.9~6.2GHz的锯齿状平面阿基米德螺旋天线。测试表明,与普通平面阿基米德螺旋天线相比,该天线能够缩小尺寸,展宽频带,很好地改善天线的低频特性。     

RF螺旋电感参数的提取方法

射频集成电路（RFIC）中电感元件十分重要,其模型是RFIC模拟的关键．在确定电感的电路模型后,要进行正确的设计和优化,还必须知道模型中各元件的参数．文中首先给出了电感结构的嵌入式和非嵌入式电路模型,然后从已知的S参数通过三种途径提取了模型中集总元件参数,并对三种途径提取的元件参数进行了模拟,以便得到提取模型参数的最佳途径．