1 中国科学院国家空间科学中心微波遥感技术重点实验室，北京 100190
2 中国科学院大学，北京 100049
设计了一种基于尺寸渐变超表面的宽带高增益低剖面天线，该天线由双层超表面和一层微带缝隙组合而成。双层超表面由分别印刷在 2个介质板上的尺寸渐变六边形阵列贴片组成,贴片之间存在非等距间隙。超表面单元尺寸渐变设计能够使天线产生多个邻近的谐振点，从而展宽带宽。通过改变超表面天线尺寸结构，分析天线的宽带辐射特性。为获得最佳宽带性能，采用遗传算法优化天线几何参数。制作并测试了一款边长为 43.3 mm，厚度为 4.853 mm的样本天线用于验证仿真结果。实测结果显示，该天线-10 dB阻抗带宽达到了 54%(3.99~6.93 GHz)，最高增益达到 12.05 dB，在 4~6 GHz范围内增益保持在 8 dB以上。该天线实现了宽频带、高增益、低剖面的特点，适用于宽带高速率无线通信的诸多领域。
超表面 宽频带 高增益 低剖面 非均匀分布 尺寸渐变 遗传算法 metasurface broadband high-gain low-profile non-uniform distribution gradient size genetic algorithm 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(8): 1007
宁朝东 1,2,3湛永鑫 1,2,3吴倩楠 2,3,4王俊强 1,2,3李孟委 1,2,3
1 中北大学 仪器与电子学院, 太原 030051
2 中北大学 前沿交叉科学研究院, 太原 030051
3 中北大学 微系统集成研究中心, 太原 030051
4 中北大学 理学院, 太原 030051
针对单刀多掷开关(SPMT)在相控阵雷达、宽带收发器中用于切换滤波器和传输线时需要满足宽频带、高隔离度的性能需求, 设计了一种宽频带、高隔离度的MEMS单刀三掷开关(SP3T)。通过ANSYS电磁仿真软件中的HFSS模块对MEMS SP3T开关进行优化, 利用COMSOL软件对上电极的机械性能进行仿真。仿真结果表明, 所设计的MEMS SP3T开关可工作在1~90 GHz的频带内, 且插入损耗小于1 dB@90 GHz, 隔离度大于35 dB@90 GHz, 其整体体积约为075 mm3。
宽频带 高隔离度 broadband high isolation MEMS MEMS SP3T SP3T
中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
电磁屏蔽材料能够限制电磁能量的传递、规避电磁干扰以及降低泄密风险, 在**和民用领域的应用日益增长。石墨烯有着独特的二维结构及优异的物理化学特性, 正适用于当下快速发展的柔性电子器件。文章基于电磁屏蔽基本理论, 按照纯石墨烯薄膜和石墨烯基复合薄膜的分类, 着眼于设计思路和制备方法, 综述了近年来石墨烯基电磁屏蔽薄膜材料的研究进展, 并针对应用需求, 对其发展前景进行展望。
石墨烯 电磁屏蔽 可靠性 轻质宽频 grapheme electromagnetic shielding reliability lightweight broadband
南京邮电大学 集成电路科学与工程学院， 南京 210023
基于110 nm CMOS工艺设计了一种应用于HDMI接收端电路的宽频带低抖动锁相环。采用一种改进型双环结构电荷泵，在25～250 MHz的宽输入频率范围内实现了快速锁定。通过高相噪性能的伪差分环形振荡器产生了调谐范围为125 MHz～1.25 GHz的时钟信号。仿真实验结果表明，该锁相环的锁定时间小于1.2 μs，在振荡器工作频率为0.8 GHz时，其相位噪声为-100.0 dBc/Hz @1 MHz，输出时钟峰峰值抖动为4.49 ps。
锁相环 宽频带 双环电荷泵 伪差分环形振荡器 phase-locked loop wide band double loop charge pump pseudo-differential ring oscillator
南昌航空大学 航空制造工程学院, 江西 南昌330063
压电振子的工作频带宽度是影响压电振动能量收集器发电效率的关键指标。该文旨在分析一种锯齿型阵列式压电振动能量收集器结构模态频率, 为压电振子的动力学设计提供参考。首先, 基于弹性梁振动理论, 推导了锯齿型压电梁的动力学方程, 并分析了影响压电梁模态频率的因素。然后, 通过COMSOL建立锯齿形压电梁的有限元模型, 分析了其频响特性、功率与负载阻抗匹配特性及加速度依赖性。最后, 通过实验研究测试了锯齿型压电梁的电压幅频特性曲线, 验证了理论分析与仿真模拟结果的合理性。结果表明, 锯齿型阵列式压电振动能量收集器能够有效地拓宽工作频带, 进而提高发电效率。
压电 能量收集 锯齿型 阵列式 宽频带 piezoelectric energy harvesting sawtooth array broadband
1 国防科技大学电子对抗学院，安徽 合肥 230037
2 脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
3 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
4 安徽省红外与低温等离子体重点实验室，安徽 合肥 230037
针对隐身和电磁防护技术对轻质、高效新型吸波材料的需求，以ZIF-67为前驱体，通过1064 nm激光辐照快速制备Co/C复合粒子。研究辐照功率对Co/C复合材料物相、微结构、电磁参数及其2~18 GHz波段吸波性能的影响。结果表明，激光辐照制备的Co纳米晶尺寸可稳定在5~20 nm，复合材料展现出丰富的Co-C界面，从而利于提升材料对电磁波的介电损耗能力。特别地，45 mW激光辐照获得的Co/C工作频段可覆盖完整的X波段（厚度为2.6 mm），最低反射损耗高达-53.9 dB，展现出优异的吸波能力。
材料 激光辐照 ZIF-67 Co纳米晶 宽频 吸波 光学学报
2023, 43(17): 1716001
西南交通大学 物理科学与技术学院，成都 610031
为了满足高功率微波系统对宽频比双频辐射天线的研究需求，提出了一种可工作在C/X双频段的高功率圆极化反射阵列天线。天线单元采用介质埋藏的贴片单元形式，贴片部分由外圈的椭圆环贴片嵌套内圈的椭圆贴片组成，分别实现低频（C波段）和高频（X波段）的辐射。这种嵌套式的单元形式使得天线可以实现较宽的频比，同时由于单元采用无突变结构且单元被埋藏在介质中避免了三相点的出现，从而具有较高的功率容量。高低频段的两种贴片都采用绕轴旋转的方式来调节反射相位，可以在反射损耗较小的基础上满足360°的反射相位调节。基于以上双频辐射单元设计了一个口径尺寸为400 mm×400 mm的20×20矩形栅格排布反射阵列天线，设计结果表明天线在4.3 GHz下的增益为22.2 dBi，口径效率为40.2%，常压空气中的功率容量为10.4 MW；在10.4 GHz下的增益为29.9 dBi，口径效率为40.5%，常压空气中的功率容量为12.2 MW。该天线高低工作频率的频比达到2.4，且具有高效率和高功率容量的特点。
高功率微波 宽频比 双频 反射阵列天线 椭圆环贴片 high-power microwave wide frequency ratio dual-band reflectarray antenna elliptical ring patch 强激光与粒子束
2023, 35(6): 063002
1 重庆邮电大学 工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
2 重庆大学 光电工程学院, 重庆 400044
为了解决智能电网环境下输电线有害振动与工况检测传感器的供电及续航问题, 该文设计了一种压电式振动与磁场复合能量收集的防震锤。防震锤的主压电梁收集输电线振动能量, 副压电梁通过安装磁铁收集输电线电流产生的变化磁场能量, 摆脱了传统收集磁场能量时线圈的使用。对收集器进行有限元仿真分析与实验测试。结果表明, 收集器工作频带更宽, 比传统的单梁输出高54%, 主压电悬臂梁最大输出功率可达到874 μW, 副压电梁最大功率可达到683 μW。
智能电网 悬臂梁 压电效应 振动能量收集 电磁能量收集 宽频带 smart grid cantilever beam piezoelectric effect vibration energy harvesting electromagnetic energy harvesting wideband
南京邮电大学 电子与光学工程学院、微电子学院， 南京 210023
设计了一种CPW馈电的平面宽缝天线。采用Koch分形技术拓宽了天线的带宽，使用HFSS软件对CPW馈电线和矩形匹配枝节的尺寸和位置进行了优化设计。对制作的宽缝天线进行了回波损耗、方向图和增益的测试。测试结果表明，天线的带宽达到14~5.8 GHz，带内增益波动小于3 dB。该天线系统的研究在功率检测、5G通信、雷达系统等领域有较强的拓展性和应用前景。
宽频带 缝隙天线 Koch分形技术 broadband slot antenna CPW CPW Koch fractal technology
中国建筑材料科学研究总院有限公司，北京 100024
雷达波测防与抗电磁干扰在**和社会生活中需求迫切，基于透明应用的屏蔽隐身与光学透明兼容技术成为该需求牵引的重点研究方向之一。本文概述了近年来透明电磁波屏蔽隐身技术的研究现状，介绍了铟锡氧化物（ITO）及其复合材料、金属网栅、超材料、水基材料等新型透明吸波材料的结构，分析了材料的优势特点及不足，并对这几种材料在透明屏蔽隐身领域的未来发展进行了讨论和展望。
光学透明 雷达波屏蔽 隐身 吸波 宽频段 超材料 optical transparency radar shielding stealth wave absorbing wide band metamaterial
