1 南京航空航天大学 电磁频谱空间认知动态系统工业和信息化部重点实验室，江苏 南京 211106
2 南京电子器件研究所，江苏 南京 210016
3 东南大学 毫米波国家重点实验室，江苏 南京 210096
针对太赫兹波段固态大功率应用需求，基于氮化镓功率放大器单片集成电路（Monolithic Microwave Integrated Circuit，MMIC），采用功率合成技术实现了太赫兹波段瓦级功率输出。通过太赫兹波段微带/波导转换结构和键合金丝补偿技术，结合E面T型结二路合成功率分配/合成器，将两片MMIC封装成最大输出功率为160 mW的功率单元模块。在此基础上，采用八路E面合成器设计了频率覆盖180～238 GHz的十六路功率合成放大器。在漏极电压为+10 V时，带内输出功率大于300 mW，189 GHz输出功率达到了1.03 W。
太赫兹 金丝补偿 氮化镓 功率分配/合成器 THz gold wire compensation GaN power splitter/combiner
1 中国电子科技集团公司 第三十四研究所, 桂林 541004
2 北京控制工程研究所, 北京 100190
为满足航天应用的激光源被动散热要求, 提出激光源内部大功耗器件散热解决方案, 设计了经由器件、印制电路板到金属结构的导热通道, 将热量由器件高效传输至激光源的金属结构, 确保器件温度在正常工作范围内；对激光源结构的设计和材料进行优化, 增加并优化散热通道, 进一步提升散热效率。仿真结果表明: 在高温工况下, 散热优化后的方案中芯片和激光器最高温度分别降低约100 ℃和1 ℃, 优化方案有效、可行。
航天 激光源 热设计 aerospace, laser source, thermal design
1 浙江华东工程咨询有限公司,杭州 310014
2 武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉 430072
复合海底电缆在敷设和运行过程中由于外部荷载作用常发生扭转行为。文章基于有限元软件建立三芯光纤复合海底电缆局部段的精细数值模型,并开展了相关数值仿真实验,重点研究海缆顺-逆扭转方向以及扭转角度对海缆主要结构的受力影响。仿真结果表明,顺-逆扭转作用对于不同绞合方向的内部结构有不同程度的影响,海缆内部结构沿轴向方向扭转角度具有较好的一致性,呈现出线性变化特征; 小角度扭转时各结构应力出现先增后降趋势,而扭转角度增大时各结构应力出现逐渐增长趋势,增长速度有所升高,材料屈服出现非同步性。
复合海缆 扭转特性 屈服应力 有限元 对比研究 composite submarine cable torsion characteristics yield stress finite element comparative study
1 南京理工大学自动化学院，江苏 南京 210094
2 中建八局第三建设有限公司，江苏 南京 210023
立体匹配是三维重建技术中的关键步骤，针对局部立体匹配算法在弱纹理区域、深度不连续区域匹配效果差，且容易受到噪声干扰的问题，提出了一种基于多特征融合的局部立体匹配算法。对传统的Census变换进行改进，使其对噪声具有更强的鲁棒性，并将其与颜色特征、梯度特征相融合进行代价计算；采用多尺度下的引导滤波算法进行代价聚合，并通过视差计算与优化得到视差图。在Middlebury数据集上的实验结果表明，所提算法抗噪能力强，且与当前较为优秀的局部立体匹配算法相比，匹配精度有了进一步提升。
图像处理 立体匹配 Census变换 多特征融合 引导滤波 激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0810011
1 东南大学 毫米波国家重点实验室，江苏 南京 210096
2 东南大学 移动通信国家重点实验室，江苏 南京 210096
3 紫金山实验室，江苏 南京 211111
设计了一款基于微带结构的宽带毫米波分谐波混频器。混频器中引入了短路结构的宽带射频滤波器以及一个高性能本振-中频双工器，这些无源电路能够抑制空闲组合频率，同时为中频、射频以及本振信号提供合适的回路。测试结果表明，本文设计的毫米波分谐波混频器射频工作频率为27~48 GHz，中频工作频率宽至6 GHz. 在整个工作频段内上、下变频损耗均小于12.5 dB。当射频为33 GHz，中频为1 GHz时，上变频、下变频达到最小变频损耗分别为8.2 dB和7.5 dB。
毫米波 分谐波混频器 微带 宽带 millimeter-wave sub-harmonic mixer microstrip broadband
1 上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200072
2 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
3 苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
为实现卧床病员生命状态的无感实时监测, 设计了一种非接触式呼吸率与心率监测系统。首先, 根据心脏射血收缩过程的力学特性, 选择灵敏度高、稳定性好的压电陶瓷传感器采集心冲击力学信号。对信号进行去噪, 滤波放大等处理, 通过数字化采集得到心冲击图(Ballistocardiogram, BCG)。其次, 通过对心冲击图进行平滑滤波提取呼吸信号, 利用快速傅氏变换(FFT)获取呼吸信号频率。采用带通滤波器去除BCG信号的呼吸包络以及高频干扰, 获取BCG信号的单位时间J波波峰数, 推算出心率值。最后, 为验证系统的准确性与一致性, 与 BIOPAC采集的呼吸及心电图(Electrocardiogram, ECG)信号进行比对, 结果表明本系统呼吸误差率小于4.5%, 心率误差率小于9.7%。通过Bland-Altman分析, 表明监测系统的心率测算准确度与BIOPAC具有较好的一致性。
非接触式 心率检测 呼吸率检测 Bland-Altman分析 non-contact heart rate detection respiratory rate detection bland-altman analysis
1 渭南市公路工程建设处, 陕西 渭南 714000
2 长安大学电子与控制工程学院, 陕西 西安 710064
提出了一种基于激光基准的轨道平顺度检测仪,其可以对轨道的高低不平顺度、轨向不平顺度和曲率进行检测。轨道检测仪以激光为基准,利用水平仪和远程聚焦系统使激光垂直入射到光电靶面上,通过数据采集单元采集数据并将数据传送给数据处理单元,得到轨道的不平顺参数,并在人机交互界面上显示。实验结果表明,该轨道检测仪可靠性高,测量精度高,检测距离可达200 m,测量精度为1 mm。
测量 高低不平顺 轨向不平顺 曲率 光电靶 激光基准 激光与光电子学进展
2019, 56(10): 101202
1 东南大学 毫米波国家重点实验室,江苏 南京 210096
2 上海航天电子技术研究所,上海 201109
给出了覆盖WR-3波导全频段的基于石英基片的高效率全频段平衡式三次倍频器的设计方法.采用紧凑悬置微带谐振器(Compact Suspended Microstrip Resonator Cell (CSMRC))作为倍频器的输入端滤波及匹配电路,不但提高了带外抑制,还有效地降低了电路尺寸和所需的腔体宽度.倍频器电路包括两个波导/悬置微带转换电路,一个反向并联二极管对、一个SCMRC和两段匹配传输线构成.通过仿真和测试结果的比对可以看出,设计及仿真方法是准确有效的.在225~330 GHz范围内,两套样品的测试输出功率为45~95 μW,平均功率约为60 μW.倍频器的最佳倍频效率对应的输入功率约为+5 dBm,全频段范围内倍频效率为1.5%~3%.
太赫兹 紧凑悬置微带谐振器 肖特基二极管 三次倍频器 THz CSMRC Schottky diode frequency tripler
