基于非晶锗热电阻的柔性MEMS流速传感器的设计与仿真

针对铂等常用金属热敏材料电阻温度系数(TCR)不高,导致热式MEMS流速传感器宽量程测量时功耗高的问题,设计了 一种基于非晶锗(a-Ge)薄膜热电阻的低功耗、宽量程柔性MEMS流速传感器.非晶锗热电阻材料具有较高的TCR系数(约为-0.02/K)和室温电阻率(5Ω·m),传感器在较低的工作温差和功耗下可获得宽量程的流速测量.阐述了该柔性MEMS流速传感器的设计结构、工作原理、3D有限元建模和热-流场仿真结果.利用聚酰亚胺衬底空腔膜上的四个非晶锗热电阻同时作为自加热热源和测温元件.四个非晶锗热电阻组成一个惠斯通电桥,同时结合热损失和热温差原理来实现宽量程流速测量和测向.仿真结果表明,惠斯通电桥采用恒电流供电只需120μA,使得非晶锗热阻的工作温度与环境温度之间的温差不高于6 K,就可对0～50 m/s范围内的流速进行测量,且功耗在1.368 mW以内.该柔性流速传感器易于采用MEMS技术批量制造,可贴于曲面应用,非常适于物联网等低功耗流速传感领域.     

纳米金刚石薄膜的光学性能研究

用热丝化学气相(HFCVD)法在硅衬底上制备了表面光滑、晶粒致密均匀的纳米金刚石薄膜,用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测薄膜的表面形貌和粗糙度,拉曼光谱表征膜层结构,紫外-可见光分光光度计测量其光透过率,并用椭圆偏振仪测试、建模、拟合获得了表征薄膜光学性质的n,k值.结果表明薄膜的晶粒尺寸在100nm以下,表面粗糙度仅为21nm;厚度为3.26(m薄膜在632.8nm波长处的透过率为25%,1100nm波长处达到50%.采用直接光跃迁机制估算得到纳米金刚石薄膜的光学能隙(Eg)为4.3 eV.     

一种以空气为基板的圆极化微带天线的设计

设计了一种以空气为基板的超高频（UHF）圆极化矩形微带天线。该天线通过在微带贴片四周与中心开槽,减小了天线尺寸,实现天线圆极化的性能。进一步研究了天线的参数对圆极化性能的影响,通过天线参数的优化,使天线达到了良好的圆极化性能。     

一种基于信誉和能量综合评价模型的ZigBee网络

为有效解决ZigBee网络对于内部攻击缺少防范的问题,并兼顾网络性能受制于有限节点能量的不足,文章在RFSN模型的基础上,提出一种基于节点通信行为、历史评价和能量的综合评价模型,进而针对不同攻击行为给出相应的路由选择方案及监测标准。仿真实验表明,该模型比RFSN模型更能快速准确地识别出恶意节点。     

高压有级变频软起动装置在烧结机引风机的应用

本文将可控硅高压有级变频软起动器成功应用于张钢炼铁烧结机主引风机同步电机的启动装置中;并分析了试运行中出现的故障、原因,给出了处理措施,从而保证了装置的安全可靠运行。     

基于 Renyi熵的非线性系统中传感器管理算法

针对高斯非线性系统中的多目标跟踪问题,提出了一种基于Renyi熵的传感器管理算法。该算法首先根据无迹卡尔曼滤波计算预测误差与滤波误差,度量目标跟踪精度要求;利用Renyi熵结合Parzen窗函数对概率密度函数进行近似估计,得到目标的信息增量,以此作为代价函数。同时,引入目标优先级（即威胁度）,得到效能函数,形成传感器管理模型;最后利用该模型实现了传感器资源的分配。仿真结果表明,该算法利用Renyi熵可以表达非线性系统高阶特性的特点,结合Parzen窗函数,保持精度的同时减少运算量,较好地度量了跟踪过程中信息的不确定性,降低了跟踪误差,优化了系统的跟踪性能。     

基于QAR数据的民航飞机侧滑角估算方法

侧滑角是一个重要的飞行状态参数。考虑飞机真实的飞行状态,选取快速存储记录器(QAR)中的磁航向、偏流角、风向、风速、地速和俯仰角等参数,提出一种基于QAR数据的民航飞机侧滑角估算方法。以飞机受西风影响为例,通过分析4种航向范围的航行速度三角形,再利用地面惯性坐标系、机体坐标系和气流坐标系之间的变换关系,推导了侧滑角估算步骤,最后选取一段QAR数据对侧滑角进行估算。结果表明该方法能够有效地利用QAR数据对飞机侧滑角进行估算。     

OFDM分集接收系统上行链路信道估计研究

对采用时频块组帧的OFDM(正交频分复用)上行链路信道估计进行了研究,给出了基于二维DFT(离散傅里叶变换)的信道估计算法,针对传统二维信道估计方法的边缘效应提出了一种改进办法,即采用分块拟合的方法对信道曲面边缘部分进行补偿估计。仿真表明,改进的二维DFT信道估计方法可以有效地消减边缘效应,从而获得更好的系统性能。     

基于虚拟仪器的鱼声信息采集系统的设计

针对鱼群在给食前后的状态和食物需求之间的关系,文章设计一种基于水听器及NIMYDAQ采集卡的鱼声信号采集系统方案,通过水听器感知鱼在不同状态下的声信号,经采集卡和虚拟仪器（LabVIEW）编程实现模数转换、信号调理等环节,实现鱼声信号的采集、存储、显示与简单的分析任务。测试结果表明,该方案可以实现不同状态下鱼声信号的采集与处理。     

GaAs基大功率激光器静电失效现象的研究

为了判别大功率半导体激光器是否为静电损毁失效,对大功率半导体激光器进行了静电损毁机制的研究。通过测量和表征大功率半导体激光器静电损毁现象,为判别其失效提供有效判据。首先,对GaAs基980 nm大功率半导体激光器(HPLD)分别施加了-200 V,-600 V,-800 V,-1200 V以及+5000 V的静电打击(ESD),每次打击后,测量样品电学参数和光学参数。其次,对打击后的器件进行腐蚀并显微观察其打击后损伤现象。反相ESD后,半导体激光器I-V曲线有明显的软击穿现象,在反向4 V电压下反向1200 V静电打击后漏电为打击的5883854.92倍。正向5000 V静电打击后器件没有明显的软击穿现象,且功率下降很小。在反向ESD后器件腐蚀金电极后表面有明显熔毁现象,正向静电打击后则没有此现象。通过正向静电打击和反向静电打击下器件反应的不同I-V特性和损伤表征,推测正向瞬时大电压大电流下,器件的I-V特性无明显变化,而反向大电压大电流打击会导致I-V曲线出现明显软击穿,功率下降和表面熔毁现象,为判别静电损毁提出了有效判据。