设计了一种6 bit 6~18 GHz工作频段的宽带高精度有源移相器。片上集成了输入无源巴伦、逻辑编码器、RC多相滤波器、矢量合成单元、数控单元等。该移相器的设计采用55 nm CMOS工艺实现,芯片尺寸为1.29 mm×0.9 mm,移相器核心尺寸为1.02 mm×0.58 mm。后仿结果表明,在6~18 GHz频率范围内,增益误差RMS值小于1 dB,相位误差RMS值小于0.75°,输入回波损耗、输出回波损耗分别小于-8.5 dB、-8.9 dB,芯片总功耗为20.7 mW。该6 bit移相器的相对带宽为100%,覆盖C、X和Ku波段,适用于雷达探测等领域。

传统单服务器的分布式存储系统很难满足航空电子系统对实时性的要求,使用云存储技术可以有效提高数据的访问速度。设计了一种适合航空电子系统数据访问特征的云存储方案,用于提高数据访问的实时性。将数据分散地存储在多个服务器上,将任务依据数据存储的特征分解成多个子任务,由子任务并发访问多个服务器,从而提高数据访问的实时性。测试结果表明,多机协同的云存储系统比传统单机工作的存储系统具有更高的访问速度。

针对传统数据中心电互连网络在应对业务动态流量时存在适应性差的问题, 文章提出并验证了一种可以根据网络流量波动进行网络拓扑自优化重构的机制。文章所提机制通过网络仿真系统与深度强化学习模型的迭代交互, 实现了对拓扑结构与业务流量分布关系的持续训练, 进而在实际系统中, 深度强化学习模型, 根据软件定义网络控制器实时收集的业务流量分布信息, 实现了网络拓扑的自动优化重构, 进而提升了网络性能。实验结果表明, 针对给定的流量强度, 采用深度强化学习进行训练后的模型可以一步输出优化的网络拓扑结构, 降低了平均网络延迟和丢包率。

提出了一种利用光流场原理测量物体面形的新方法。测量系统由投影仪、被测物体以及CCD摄像机组成。将光栅条纹以小角度投影到参考平面上,分别采集被测物体加入前后的两幅条纹图像。对测量系统的空间几何结构进行分析,以参考面为参照系,建立了投影仪、摄像机、观测点三者的位移与物面高度的空间关系,其中,观测点的位移是基于Brox光流算法通过估计两帧图像间的光流分布得到的。针对测量系统导致的测量结果与实际形状不一致的问题,结合球冠几何模型的数值模拟结果,分析了误差产生的原因,提出了修正方法。理论模拟结果和实际测量结果验证了所提方法的可行性。与傅里叶变换法进行了比较,证实了所提方法仅用两帧图像即可精确地恢复物体的高度信息,实验过程简单,有效缩短了测量时间,且适用于动态测量。

IMA1G已经广泛应用于军民用航电系统, IMA2G时代即将到来。与IMA1G相比, IMA2G在功能、功耗、体积、重量以及成本各方面都有绝对的优势, IMA2G技术已引起国内外学术界和产业界的高度重视, 相关研究领域也已取得了许多研究进展,但仍然存在许多挑战性的课题。首先深入论述了国外IMA2G相关关键技术领域发展, 然后介绍了笔者的IMA2G研究方案、研究成果以及测试验证情况, 最后指出了下一步的研究工作。

以太阳能多孔吸热器等热利用系统为研究背景, 针对多孔层表面的红外测温问题, 基于反向蒙特卡罗法建立了三维非等温各向异性散射多孔层的红外测温模型, 讨论了散射类型、多孔层厚度、基材发射率、孔隙率、孔径等物理性质和结构参数对红外测温误差的影响, 提出了一种多孔层表面温度的反向计算方法。结果表明, 将红外温度的实验测量值视作多孔表面温度会导致一定误差; 后向散射可削弱高温背景辐射, 从而减小探测温度较高时的误差, 但增大了探测温度较低时的误差; 高孔隙率(大于0.93)会造成测温误差迅速增大; 测温误差小于2%时的参数范围如下：多孔层厚度为14~27 mm, 基材发射率为0.33~0.81, 孔隙率为0.86~0.93, 孔径为1.5~2.8 mm。

实验测量了不同厚度的泡沫镍在0.4~2.2 μm波长的法向-半球反射率/透射率，采用蒙特卡罗法对泡沫镍的计算机断层扫描结构进行孔隙尺度辐射传输建模，对比研究了泡沫镍辐射特性随入射光谱和样品厚度的变化，计算得到了泡沫镍辐射特性的孔隙尺度分布特征。结果表明：所建立的泡沫镍孔隙尺度辐射传输模型在计算其光谱辐射特性方面具有正确性。波长增长，吸收率逐渐降低，反射率逐渐升高；样品厚度增加，吸收率逐渐升高并趋于稳定，透射率逐渐降低至0。孔隙尺度辐射特性分布强烈依赖于局部纹理结构，波长1.5 μm时，泡沫孔隙中的平均吸收率是肋筋上的1.5倍，而肋筋上的平均反射率则达到孔隙中平均反射率的3.7倍。

建立了飞秒激光剥蚀-多接收电感耦合等离子质谱(fLA-MC-ICPMS)铅同位素原位微区分析方法, 分别利用溶液法(SN-MC-ICPMS)和激光剥蚀法(fLA-MC-ICPMS)对15个铜(黄铜, 青铜)国家标准物质进行了实验分析, 测试的结果表明CuPb12(GBW02137)中Pb同位素组成非常均一, 可作为以铜为基体的青铜、 黄铜及铜矿中Pb同位素原位微区分析的外部参考物质。 对CuPb12 进行了112次fLA-MC-ICPMS Pb同位素分析测试, 其加权平均值与溶液法测定的Pb同位素比值在2σ误差范围内完全一致, 208Pb/204Pb和207Pb/206Pb比值的内部精度RSE分别小于90和40 ppm, 外部精度RSD分别小于60和30 ppm。 利用本实验室建立的fLA-MC-ICPMS分析方法对13个古铜钱币中Pb同位素进行了原位微区无损伤分析, 测试结果表明, 不同朝代古钱币中Pb同位素组成差异较大, 即使同一朝代的古钱币其Pb同位素组成也不尽相同。

基于国内的材料生产和半导体工艺条件,研制了10 Gb/s光电集成(OEIC)光接收机前端,并采用耗尽型赝配高电子迁移晶体管(PHEMT)设计并实现了限幅放大器。光接收机前端组成形式为金属-半导体-金属(MSM)光探测器和电流模跨阻放大器,借助模拟软件SILVACO建立并优化了器件模型,探测器光敏面50 μm×50 μm,带宽超过10 GHz,电容约3 fF/μm。研究并改进了腐蚀自停止工艺并实际应用于OEIC器件制作,芯片面积为1511 μm×666 μm。限幅放大器采用无源电感扩展带宽,并借助三维电磁仿真软件HFSS进行模拟仿真。限幅放大器芯片面积为1950 μm×1910 μm,在3.125 Gb/s传输速率下,分别输入信号幅度为10和500 mV,可以得到500 mV恒定输出摆幅。