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
强激光与粒子束
2023, 35(5): 053002
利用低温共烧陶瓷(LTCC)高集成化设计优势, 设计并实现了一款 Ku波段高增益 8通道 T/R组件。该组件通过双向放大器的合理运用, 有效提高了组件的收发增益, 同时利用液态金属材料的特性, 将硅铝壳体与铝合金散热齿进行有机结合, 大大提高了组件在连续波发射工作模式下的热量传导能力, 保证了组件小体积下工作的可靠性。最终设计实现的 Ku波段高增益 8通道 T/R组件, 体积仅 84 mm×48 mm×6 mm, 质量约 60 g, 发射功率增益大于 45 dB, 发射输出功率大于 1W, 接收增益大于 29 dB, 接收噪声系数小于 3.5 dB。该组件 8个通道收发性能一致性好, 性能稳定, 具有良好的工程实用价值。
T/R组件 高增益 Ku波段 八通道 液态金属 T/R module high gain Ku-band eight-channel liquid metal 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(3): 353
江苏大学 电气信息工程学院, 江苏 镇江 212013
针对硅基毫米波功率放大器存在的饱和输出功率较低、增益不足和效率不高的问题,基于TSMC 40nm CMOS工艺,设计了一款工作在28 GHz的高效率和高增益连续F类功率放大器。提出的功率放大器由驱动级和功率级组成。针对功率级设计了一款基于变压器的谐波控制网络来实现功率合成和谐波控制,有效地提高了功率放大器的饱和输出功率和功率附加效率。采用PMOS管电容抵消功率级的栅源电容,进一步提高线性度和增益。电路后仿真结果表明,设计的功率放大器在饱和输出功率为20.5 dBm处的峰值功率附加效率54%,1 dB压缩点为19 dBm,功率增益为27 dB,在24 GHz~32 GHz频率处的功率附加效率大于40%。
功率放大器 高增益 谐波控制网络 高效率 power amplifier high gain harmonic control network high efficiency
1 长沙理工大学 物理与电子科学学院, 长沙 410114
2 柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室, 长沙 410114
为进一步实现激光回波脉冲处理电路的高增益、高带宽基本要求, 对CMOS集成电路结构设计进行了深入研究: 采用改进型RGC跨阻放大器、自动增益控制Cherry-Hooper级联结构、与双端输出源极跟随器分别作为前置放大器、电压宽带放大器与缓冲环节构成激光脉冲信号的接收通路; 利用MOS_L等效并联电感峰化技术实现电路带宽拓展。在0.5μm的CMOS工艺条件下, 对其电路性能进行了仿真检测。结果表明: 该信号处理电路的信号带宽、增益、输入阻抗与输出电压的响应幅度分别为100MHz, 141dB, 117Ω和1V。最后对其电路提出具体的版图设计与测试方案等。
MOS_L技术 高速高增益 激光测距 MOS_L technology RGC-TIA RGC-TIA Cherry-Hooper Cherry-Hooper high speed and high gain laser ranging
1 西安交通大学 电信学院, 西安 710049
2 西安交通大学 微电子学院, 西安 710049
3 华为技术有限公司, 广东 东莞 523808
采用55 nm标准CMOS工艺,设计并流片实现了一种应用于Wi-Fi 6(5 GHz)频段的宽带全集成CMOS低噪声放大器(LNA)芯片,包括源极退化共源共栅放大器、负载Balun及增益切换单元。在该设计中,所有电感均为片上实现;采用Balun负载,实现信号的单端转差分输出;具备高低增益模式,以满足输入信号动态范围要求。测试结果表明,在高增益模式下该放大器的最大电压增益为20.2 dB,最小噪声系数为2.2 dB;在低增益模式下该放大器的最大电压增益为15 dB,最大输入1 dB压缩点为-3.2 dBm。芯片核心面积为0.28 mm2,静态功耗为10.2 mW。
低噪声放大器 巴伦 高低增益模式 low noise amplifier balun high gain and low gain mode Wi-Fi 6 Wi-Fi 6
南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏南京 210044
设计一种带有开口谐振环(SRRs)引向器的新型端射天线。天线由反射板、地板、辐射单极子和开口谐振环组成。天线的反射板结构使天线在低频处阻抗匹配,有效地提高了天线带宽; 用六对开口谐振环结构作为天线的引向器,很好地实现了天线的高增益。仿真和实测结果表明,天线阻抗带宽达到 73.7%(2~4.21 GHz),增益为 4.3~10.3 dB; 在天线的带宽内,天线的辐射方向图稳定,设计的天线满足 S波段无线通信领域的需求。
端射天线 宽频带 高增益 开口谐振环 end-fire antenna wide band high gain Split-Ring Resonants 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(7): 691
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, State Key Laboratory of Surface Physics and Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-Beam Application (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, China
3 Institute of Modern Physics, Department of Nuclear Science and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
We demonstrate a simple method to obtain accurate optical waveforms with a gigahertz-level programmable modulation bandwidth and a watt-level output power for wideband optical control of free atoms and molecules. Arbitrary amplitude and phase modulations are transferred from microwave to light with a low-power fiber electro-optical modulator. The sub-milliwatt optical sideband is co-amplified with the optical carrier in a power-balanced fashion through a tapered semiconductor amplifier (TSA). By automatically keeping TSA near saturation in a quasi-continuous manner, typical noise channels associated with pulsed high-gain amplifications are efficiently suppressed. As an example application, we demonstrate interleaved cooling and trapping of two rubidium isotopes with coherent nanosecond pulses.
pulse shaping laser cooling and trapping high gain optical pulse amplification self-phase modulation amplified spontaneous emission sideband modulation Chinese Optics Letters
2022, 20(11): 111401
1 西安石油大学 电子工程学院,陕西 西安 710065
2 中国航天科技集团公司第九研究院 第七七一研究所,陕西 西安 710119
基于耦合电感的高增益变换器在新能源发电和直流微电网中均有良好的应用前景。论文在分析基于耦合电感的高增益升降压(Buck-Boost)变换器工作原理的基础上,采用开关流图法建立变换器的模型,详细推导了变换器的稳态模型和交流小信号模型;电力仿真(PSIM)软件对变换器小信号模型的仿真结果证明论文模型的正确性。论文结果对高增益DC/DC 变换器控制回路的设计具有较高的参考价值。
耦合电感 高增益 Buck-Boost 变换器 开关流图法 小信号模型 coupled inductor high gain Buck-Boost converter switching flow-graph method small signal model 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(2): 176
强激光与粒子束
2022, 34(3): 031016