作者单位
摘要
重庆理工大学电气与电子工程学院,重庆 400054
针对自由空间光(FSO)通信无法进行视距传输的问题,在FSO链路中引入可重构智能表面(RIS)技术,并考虑射频(RF)链路中的同信道干扰(CCI)信号,提出一种CCI下RIS辅助FSO-RF混构系统研究方案。其中FSO链路和RF链路分别服从Gamma-Gamma分布和Rayleigh分布,在光电转换中继节点处采用译码转发协议,以减少噪声对信号的干扰。基于系统端到端瞬时信噪比的概率密度函数,推导了系统中断概率和平均误码率的闭合表达式,采用蒙特卡罗仿真验证了结果的准确性。研究结果表明,相较于传统的混合FSO/RF系统,RIS能明显提升系统的性能。另外,根据系统的分集顺序,得出系统的性能主要与FSO链路的衰落参数、光检测方式和指向误差有关。
光纤光学 可重构智能表面 同信道干扰 中断概率 平均误码率 译码转发协议 
光学学报
2024, 44(6): 0606001
张寿俊 1,2曹暾 3,*田震 1,2,4,**
作者单位
摘要
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院太赫兹波研究中心,天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
3 大连理工大学光电工程与仪器科学学院,辽宁 大连 116081
4 天津大学佐治亚理工深圳学院,广东 深圳 518067
相变材料 超表面 太赫兹 可重构 phase change material metasurface terahertz reconfigurable 
光电工程
2023, 50(9): 230142
牛雪 *
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司 第十研究所,四川 成都 610036
现有无人机(UAV)测控终端设备综合化程度不高,互通能力较差,不能满足未来无人机的模块化、综合化、通用化发展趋势。针对上述问题,采用“系统高度集成+功能综合可重构”的模式,提出一种可适用于机载,也可适用于地面的无人机综合一体化测控终端设计。采用标准模块构建开放式硬件平台,实现高集成综合处理能力;设计了动态重构的通信波形加载机制,完成通用测控链路中通信体制的在线更新及升级;进行标准化通信协议研究,提供不同型号测控链路的互联互通基础。实测结果表明,该设计可在数分钟内完成动态重构并有效支撑不同任务。
无人机 测控终端 综合一体化 模块化 可重构 Unmanned Aerial Vehicle Tracking Telemetry and Command terminal integration modularization reconfigurable 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(6): 788
作者单位
摘要
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
基于单片微波集成电路技术设计了一款 S波段频率可调谐滤波器芯片, 该可调谐滤波器芯片采用信道化结构, 通过选择不同通道实现宽调谐比。其中每个通道采用多级放大器与无源滤波网络级联的形式提高该滤波电路的选择性, 通过在无源滤波网络引入变容二极管实现通道频率的连续调谐, 该结构可在滤波器具备较高选择性的前提下实现宽调谐比。采用 0.25 μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管 (PHEMT)工艺设计了一款 S波段双通道信道化可重构滤波器, 仿真结果表明, 在 0~3 V控制电压范围下, 该滤波器中心频率调谐范围为 2.5~4 GHz, 带宽变化范围为 420~650 MHz, 调谐比达到 60%, 滤波器芯片尺寸为 3 mm×3.1 mm。该设计为片上可重构射频滤波实现宽频率调谐比提供了一条技术途径。
可重构滤波器 信道化滤波器 单片微波集成电路 宽调谐比 reconfigurable filter channelized filter Monolithic Microwave Integrated Circuit(MMIC) wide tuning ratio 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1507
作者单位
摘要
1 武汉大学 物理科学与技术学院, 武汉 43007
2 武汉大学 物理科学与技术学院, 武汉 430072
设计了一种双宽带毫米波低噪声放大器。该低噪声放大器可通过射频开关对无源电感重新配置, 使其可以分别工作在中心频率为28 GHz和32 GHz的频段下, 适用于5G毫米波通信。该可重构低噪声放大器基于55 nm CMOS工艺设计。后仿真结果表明, 该可重构低噪声放大器在控制电压(Vs)为0 V的情况下, 在中心频率为28 GHz时, 增益为23 dB, 输入1 dB压缩点为-54 dBm; 在-3 dB带宽261~322 GHz(61 GHz)内, 噪声系数为41~44 dB; 在Vs为12 V的情况下, 在中心频率变为32 GHz时, 增益为20 dB, 输入1 dB压缩点为-75 dBm; 在-3 dB带宽28~34 GHz(6 GHz)内, 噪声系数为44~47 dB。芯片面积为070×055 mm2, 在12 V的电源电压下功耗为252 mW。
低噪声放大器 5G毫米波 可重构 宽带 low noise amplifier 5G millimeter-wave CMOS CMOS reconfigurable wideband 
微电子学
2023, 53(3): 390
作者单位
摘要
1 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室, 广西 桂林 541004
2 成都华微电子科技有限公司, 成都 610041
为满足不同速率的串行收发数据采样需求,基于可重构电荷泵阵列设计了一种低抖动宽带锁相环时钟。根据锁相环倍频系数,自适应匹配电荷泵阵列输出电流,实现了较宽频率变换的低抖动输出时钟。锁相环时钟采用40 nm CMOS工艺设计,面积为367.227*569.344 μm2。测试结果表明,锁相环调谐范围为1~4 GHz,输出时钟均方根抖动为3.01 ps@1.25 GHz和3.98 ps@4 GHz,峰峰值抖动小于0.1UI。
可重构电荷泵 可重构分频器 自偏置锁相环 reconfigurable charge pump reconfigurable frequency divider self-biased phase locked loop 
微电子学
2023, 53(1): 89
作者单位
摘要
重庆理工大学电气与电子工程学院,重庆 400054
为了解决射频(RF)通信中存在的同信道干扰问题,利用多用户的同时传输产生分集增益,并考虑自由空间光(FSO)通信无法完成视距传输的问题,在FSO链路中引入可重构智能表面(RIS)技术,提出一种同信道干扰下RIS辅助多用户分集(MUD)-RF/FSO混构系统方案。其中,具有多用户分集的RF链路服从独立同分布的Rayleigh分布,光学RIS辅助的FSO链路服从Gamma-Gamma分布,在电光转换中继节点处采用译码转发协议。基于系统端到端瞬时信噪比的概率密度函数及其累计分布函数,推导了系统中断概率和平均误码率的闭合表达式。仿真结果表明,RIS可以显著提升MUD-RF/FSO混构系统的性能。此外,用户数量的增加可以为系统带来分集增益,从而抑制同信道干扰所带来的不良影响。
多用户分集 可重构智能表面 中断概率 平均误码率 同信道干扰 
光学学报
2023, 43(22): 2206003
Author Affiliations
Abstract
1 Zhejiang University, College of Information Science and Electronic Engineering, State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, Key Laboratory of Micro-Nano Electronics and Smart System of Zhejiang Province, Hangzhou, China
2 Westlake University, School of Engineering, Key Laboratory of 3D Micro/Nano Fabrication and Characterization of Zhejiang Province, Hangzhou, China
3 Institute of Advanced Technology, Westlake Institute for Advanced Study, Hangzhou, China
4 Institute of Microelectronics of the Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
5 Peking University, School of Physics, Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, State Key Laboratory for Mesoscopic Physics, Beijing, China
Optical neural networks (ONNs), enabling low latency and high parallel data processing without electromagnetic interference, have become a viable player for fast and energy-efficient processing and calculation to meet the increasing demand for hash rate. Photonic memories employing nonvolatile phase-change materials could achieve zero static power consumption, low thermal cross talk, large-scale, and high-energy-efficient photonic neural networks. Nevertheless, the switching speed and dynamic energy consumption of phase-change material-based photonic memories make them inapplicable for in situ training. Here, by integrating a patch of phase change thin film with a PIN-diode-embedded microring resonator, a bifunctional photonic memory enabling both 5-bit storage and nanoseconds volatile modulation was demonstrated. For the first time, a concept is presented for electrically programmable phase-change material-driven photonic memory integrated with nanosecond modulation to allow fast in situ training and zero static power consumption data processing in ONNs. ONNs with an optical convolution kernel constructed by our photonic memory theoretically achieved an accuracy of predictions higher than 95% when tested by the MNIST handwritten digit database. This provides a feasible solution to constructing large-scale nonvolatile ONNs with high-speed in situ training capability.
phase-change materials optical neural networks photonic memory silicon photonics reconfigurable photonics 
Advanced Photonics
2023, 5(4): 046004
作者单位
摘要
中国计量大学太赫兹研究所,浙江 杭州 310018
提出一种双C环光敏硅可重构超表面,该超表面通过改变光敏硅电导率可以实现在太赫兹波段的多功能切换。当大小C环的电导率分别为5.0×105 S/m和0 S/m时,所设计超表面表现为线-线极化转换器,在2.10~3.15 THz频率范围内极化转换率大于90%;当大小C环的电导率分别为0 S/m和5.0×105 S/m,该结构在2.33~2.47 THz和2.78~4.40 THz频率范围内表现为线-圆极化转换器;当大小C环的电导率同时变化为2.5×105 S/m时,该结构转化为吸收器,在2.40~4.60 THz频率范围内吸收率大于90%。将大小C环电导率都为0 S/m的单元与大小环电导率都为2.5×105 S/m的单元进行编码,该结构在2.80~3.00 THz范围内实现近场成像。将大小C环电导率分别为5.0×105 S/m和0 S/m的单元与大小环电导率都为0 S/m的单元进行周期性编码,该结构可实现对太赫兹波二分束和四分束。结果表明,通过改变外部光照条件,可以实现对所设计超表面重构,获得多种太赫兹调控功能。
表面光学 太赫兹 光敏硅 可重构超表面 多功能 
光学学报
2023, 43(11): 1124003
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 Institute of Photonics and Optical Science, School of Physics, The University of Sydney, Camperdown, NSW 2006, Australia
Metasurfaces are ultrathin metamaterials constructed by planar meta-atoms with tailored electromagnetic responses. They have attracted tremendous attention owing to their ability to freely control the propagation of electromagnetic waves. With active elements incorporated into metasurface designs, one can realize tunable and reconfigurable metadevices with functionalities controlled by external stimuli, opening up a new platform to dynamically manipulate electromagnetic waves. In this article, we review the recent progress on tunable and reconfigurable metasurfaces, focusing on their operation principles and practical applications. We describe the approaches to the engineering of reconfigurable metasurfaces categorized into different classes based on the available active materials or elements, which can offer uniform manipulations of electromagnetic waves. We further summarize the recent achievements on programmable metasurfaces with constitutional meta-atoms locally tuned by external stimuli, which can dynamically control the wavefronts of electromagnetic waves. Finally, we discuss time-modulated metasurfaces, which are meaningful to exploit the temporal dimension by applying a dynamic switching of the coding sequence. The review is concluded by our outlook on possible future directions and existing challenges in this fast developing field.
reconfigurable metasurfaces metamaterials microwaves 
Chinese Optics Letters
2022, 20(10): 103601

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