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  • 基于级联T型线圈结构的紧凑型宽带片上真时延迟设计

    摘要:本文提出了一种创新的设计方法,旨在利用T型线圈级联技术实现紧凑型宽带真时延迟(TTD)电路。该方法通过矩阵分析近似传输线(TL)的LC等效电路,并推导出T型线圈组件的封闭形式方程。通过结合高频寄生参数和级间线圈耦合来提高精度。同时,采用顺序级联技术来增强T型线圈之间的隔离性能并减小电路面积。为了验证该方法的有效性,使用45纳米CMOS工艺实现了一个包含四个延迟单元(13.5、27、54和108皮秒)的实时延迟电路。测量结果证实,在10–30 GHz的频率范围内,该TTD电路的整体插入损耗优于-13.04 dB,回波损耗小于-10.4 dB,芯片面积仅为824×500微米。该工作的性能指标

    来源:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

    时间:2025-11-19

  • 基于测量与仿真的LiNbO3/SiO2/Si声表面波(SAW)谐振器中谐波非线性信号产生机制的研究

    摘要:本研究从理论和实验角度探讨了压电-绝缘体表面声波(POI-SAW)谐振器的谐波非线性特性。首先,制备了基于30°YX-LiNbO3/SiO2/Si层状结构的POI-SAW谐振器,并配备了不同倾斜角度的叉指换能器(IDTs),测量了其线性和非线性响应。通过结合有限元方法(FEM)和微扰理论,建立了一个扩展的三维非线性模型,以分析这类层状结构中谐波非线性信号的生成机制。通过将FEM仿真结果与实验数据对比,确定了主要的非线性因素为静电场的自混合效应,而静电场与应变场的机电耦合则是影响二次谐波响应的次要因素。此外,横向模式会加剧非线性现象,通过适当调整IDT的倾斜角度可以改善这一情况:当IDT倾

    来源:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

    时间:2025-11-19

  • 周期性极化的单层和多层铌酸锂压电材料,用于增强的高阶兰姆波声学器件

    摘要:与用于高频应用的先进薄膜技术不同,本研究专注于开发适用于X波段声学设备的最厚薄膜,旨在同时降低机械损耗、最大化机电耦合、提高电容密度、减少寄生效应并增强热稳定性。本文对利用周期性极化锂铌酸盐(LN)单层和多层薄膜的Lamb波声学设备进行了全面的理论和实验分析。通过调整极化方向、层数以及层间厚度比,本研究展示了在不同LN层中激发高阶模式的灵活性。在完美厚度匹配的情况下,所制造的双层和三层周期性极化压电薄膜(P3F)谐振器表现出与单层谐振器相当的共振频率(k2),且没有额外的寄生谐波,同时机械品质因数(Qm)显著提高。值得注意的是,第三阶和第四阶Lamb波模式的Qm提高了三倍,凸显了P3F在

    来源:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

    时间:2025-11-19

  • 新型多模A-T/A/R-A型吸收表面,具有偏振无关的控制特性

    摘要:本文提出了一种新型的九模吸收-透射/吸收-反射-吸收(A-T/A/R-A)主动频率选择型吸波器(AFSR)。该吸波器由损耗层I和无损耗层II(以及层III)组成,分别用于控制电磁波(EM波)的能量损耗强度和传输状态。损耗层I采用主动混合谐振器结构,实现了多条电流路径,从而在带内实现可切换的损耗/无损耗状态,同时提供了稳定的带外吸收性能。无损耗结构则采用双层主动频率选择表面(AFSS),具有对称和非耦合特性,用于实现超薄且可切换的带通滤波功能。此外,由于损耗层和无损耗层都设计了精细的极化隔离偏置系统,因此在模式1–3和模式4–9中分别实现了极化不敏感和极化独立的功能。因此,这种AFSR能够

    来源:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

    时间:2025-11-19

  • 基于片上天线的D波段MIMO雷达系统实现高分辨率三维成像

    在当今社会,安全检查已成为保障公共安全的重要环节。机场、体育场等人员密集场所对高效、安全的安检技术需求日益增长。传统金属探测器只能识别金属物品,无法区分日常物品与潜在威胁;而X光系统虽能检测隐蔽物体形状,但因其使用电离辐射而不被推荐。为此,毫米波雷达成像技术逐渐成为人员安检的新选择。毫米波雷达利用波长为1-10毫米的电磁波生成高分辨率图像。特别是在D波段(110-170GHz),电磁波能够穿透常见衣物材料(如T恤、牛仔布),从而在不使用电离辐射的情况下检测隐蔽物体。频率调制连续波(FMCW)雷达因其低发射功率要求、易处理接收信号等优势,成为毫米波成像的首选技术。然而,现有系统面临高频信号分布复

    来源:IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

    时间:2025-11-19

  • 用于行为建模和射频功率放大器数字预失真的训练信号优化

    摘要:功率放大器(PA)的行为建模和数字预失真(DPD)是成熟且被广泛接受的技术。这些技术包括选择一个由数学函数定义的模型或DPD结构,然后利用输入和输出信号以及训练算法来计算该函数的参数。在这两种情况下,目标都是用尽可能少的参数实现准确的性能。在这些过程中,一个重要的考虑因素是计算开销以及进行训练所需的时间。除了训练算法本身外,用于训练的输入和输出信号的大小也会显著影响所需的计算工作量。本文首先介绍了两种流行的PA模型和预失真器的数学结构,简要总结了不同类型的训练信号,并详细介绍了文献中提到的用于射频PA的最短训练信号之一。文章提供了构建这种极短训练信号的指导。该信号类似于基于正交频分复用的

    来源:IEEE Microwave Magazine

    时间:2025-11-19

  • 从黄昏到黎明:从行业视角看5G向6G无线通信基础设施的过渡

    摘要:本文从行业角度全面探讨了从5G到6G无线通信基础设施的演变过程。文章分析了“连接智能”(即无处不在的连接性与人工智能的融合)的变革潜力,认为这一融合有助于缩小数字鸿沟、促进可持续发展并提升生活质量。作者总结了5G部署过程中遇到的挑战,包括非独立组网(NSA)和独立组网(SA)架构、频谱分配以及投资回报等方面的问题。文章概述了6G的发展愿景,重点介绍了集成感知与通信(ISAC)技术、基于人工智能的网络架构以及非地面网络(NTN)的作用。同时,文章还探讨了开放RAN(Open RAN)倡议、功能分离机制以及标准化接口在实现网络高效低成本演进中的重要性。文中讨论了先进的片上系统(SoC)架构、

    来源:IEEE Microwave Magazine

    时间:2025-11-19

  • 这种微型化的基板集成波导滤波器采用了“蘑菇”形状的加载结构

    摘要:本文提出并分析了一种装有蘑菇结构的微型基板集成波导(SIW)带通滤波器。该结构具有两个关键特点:1)通过将蘑菇结构融入SIW中,实现了共振模式,表现出显著的慢波效应;2)可以在单个SIW腔体内集成多个蘑菇结构,它们之间的相互耦合使得在同一腔体内实现多模操作。文中提出了两种不同的耦合配置。这些特性共同促进了SIW滤波器的微型化。制作并测量了具有错位耦合和直线耦合配置的原型滤波器。仿真结果与测量结果吻合良好,验证了所提出的滤波器设计在保持优异性能的同时实现了紧凑的尺寸。最终,设计的错位耦合滤波器和直线耦合滤波器的尺寸分别为 0.021λ 和 0.063。引言随着无线通信技术的进步,基板集成波

    来源:IEEE Microwave and Wireless Technology Letters

    时间:2025-11-19

  • 一种基于损耗可调梯形微带滤波器的新型电压控制可调滤波衰减器

    摘要:本文提出了一种基于可调损耗谐振器和损耗耦合的新型电压控制可调滤波衰减器,该衰减器具有宽的衰减调节范围、改进的带内平坦度以及带宽稳定性。该组件通过由p-i-n二极管调谐的八阶梯形微带滤波器实现。该组件的对称特性使得可以通过奇模和偶模方法进行全面的分析,从而便于精确的参数优化。已制作并测试了概念验证原型。测试结果显示,该衰减器的衰减调节范围为4.4至50 dB,在907 MHz时带宽平坦度为±7.4%,在1.93 GHz时为±3.2%;同时具备53–74 dB的带内抑制能力。实现了滤波器、电压控制衰减和开关功能的集成。引言在现代无线通信系统中,滤波和衰减的多功能集成对于提高系统紧凑性至关重要

    来源:IEEE Microwave and Wireless Technology Letters

    时间:2025-11-19

  • 基于模式耦合理论的5G毫米波应用宽带带通滤波器

    摘要:本文介绍了一种适用于第五代(5G)毫米波(mmWave)应用的紧凑型宽带带通滤波器(BPF)。该滤波器由三个带状线谐振器组成,它们位于同一个基板集成波导(SIW)腔体内。通过这三个谐振器之间的模式耦合,可以实现奇模和偶模的传输。通过交叉耦合,在通带的两侧引入了传输零点(TZs)。测试结果表明,所提出的滤波器具有较低的插入损耗(IL),低于0.9 dB;宽的3 dB插入损耗带宽为23.74–30.38 GHz(占带宽的24.54%);并且20 dB与3 dB插入损耗带宽之比为1.12。引言随着第五代(5G)毫米波(mmWave)技术的快速发展,低损耗、高集成度的紧凑型宽带带通滤波器(BPF

    来源:IEEE Microwave and Wireless Technology Letters

    时间:2025-11-19

  • 基于深度强化学习的自适应带通滤波器,具有可重构的频率和带宽

    摘要:本文提出了一种基于深度Q网络(DQN)的新型自适应带通滤波器,该滤波器具有可重构的中心频率和带宽(BW)。据我们所知,这是首次实现基于DQN的可调滤波器,能够同时调整频率和带宽。为了提高滤波器控制效率,引入了一种仅使用正电压动作的方法。此外,还制定了一个奖励方程,以使DQN能够有效控制频率和带宽。通过设计一个二极点自适应滤波器,验证了所提出的方法。引言如图1(a) [1]所示,滤波器已被用于认知无线电的实现。频率感应模块检测接收到的(RX)信号的频率,并将频率数据提供给滤波器控制模块。然后,滤波器控制模块根据这些数据调整可调滤波器的响应,如图1(b)所示。因此,可调滤波器的中心频率和带宽

    来源:IEEE Microwave and Wireless Technology Letters

    时间:2025-11-19

  • 一种具有极小负耦合特性的6-4波导带通滤波器

    摘要:本文介绍了一种六阶波导带通滤波器(BPF)的设计与实现,该滤波器具有四个有限传输零点(TZs),并且所需的负耦合系数小至0.000452。使用传统的负耦合结构(如电容式光圈)时,如此极小的负耦合系数通常会带来显著的制造挑战。为了解决这一问题,本文提出了一种基于部分高度柱子和一对隔墙的无负色散耦合结构(NDLCS)。与电容式光圈相比,这种设计将最小特征尺寸从几十微米提高到了几毫米,从而大大降低了制造难度。为了验证其优势,本文还将采用所提出的NDLCS的6-4 BPF与使用电容式光圈和单个柱子的BPF进行了比较。全波仿真和实验测量结果显示,在通带性能和传输零点位置方面,这两种滤波器具有优异的

    来源:IEEE Microwave and Wireless Technology Letters

    时间:2025-11-19

  • 一种采用180纳米CMOS工艺制造的高信噪比(SFDR)、宽带宽的三阶低通椭圆滤波器

    摘要:本文介绍了一种采用新型自偏置差分有源电感器拓扑实现的三阶低通椭圆滤波器。所提出的三阶椭圆LPF的中心频率可调范围为0.5–1.5 GHz,通过改变所采用有源电感器的

    来源:IEEE Microwave and Wireless Technology Letters

    时间:2025-11-19

  • 芯片级声子集成电路中GHz声波的时域动态

    摘要:声子集成电路能够在亚微米级别的波导中操控GHz频率的声场,为在深度亚波长几何结构中路由和操控微波提供了新的自由度,这对芯片级的传感和信号处理具有重要意义。低传播损耗、长相互作用长度以及声速较慢的特性,再加上现代矢量网络分析仪(VNA)提供的大测量带宽和高频率分辨率,使得能够可视化这些设备中声场的时域动态,并观察其工作原理。我们在这里讨论的两个典型例子是声学微环谐振器中的脉冲循环和衰减现象,以及在波导谐振器几何结构中观察到的(寄生)多路径干扰效应。在缺乏快速三维声场成像技术的情况下,基于时域反射测量的方法成为绘制界面反射和损耗图谱的可行替代方案,随着这些设备复杂性的增加,这种方法变得越来越

    来源:Journal of Microelectromechanical Systems

    时间:2025-11-19

  • 基于电导率的氦气MEMS探测器

    摘要:在诸如监测干式容器核储存系统完整性等关键应用中,检测惰性气体氦(He)及其泄漏情况至关重要。本文提出了一种新的氦气检测方法。该方法基于导电性原理对加热后的MEMS双稳态结构进行冷却,并利用其瞬态响应特性实现高灵敏度的传感器和阈值电开关功能。实验表明,该微结构能够作为开关使用,并在达到预设氦气浓度阈值时生成二进制直流电压信号,从而简化读出过程。此外,实验数据验证了该微装置作为共振传感器的潜力,其最大灵敏度可达6.43%/%He。该装置对湿度及其他气体(如

    来源:Journal of Microelectromechanical Systems

    时间:2025-11-19

  • 无需校准的分段加速退化测试平台:无需片上传感器即可评估二维微镜的长期可靠性

    摘要:在不同恶劣环境中,由特定应力引发的复杂多故障机制已成为微机电系统(MEMS)可靠性研究中的关键问题,但同时也带来了挑战。为了解决这一问题,加速退化测试(ADT)被广泛用作一种有效策略,能够在短时间内获得MEMS器件的长期可靠性数据。因此,在恶劣环境中精确且稳健地监测性能退化是ADT的基础。然而,现有的机电耦合方法,尤其是片上压阻式传感器,存在灵敏度变化的问题,并且需要在不同温度下进行手动校准,这不仅增加了成本,还限制了测量的准确性。在这里,我们提出了一种无需校准、具有温度鲁棒性的分体加速退化测试平台(S-ADTP),该平台能够准确评估2D MEMS微镜的长期可靠性,而不会出现任何热诱导的

    来源:Journal of Microelectromechanical Systems

    时间:2025-11-19

  • 基于MEMS微镜的数字辅助校准与控制:实现高精度光栅扫描投影新突破

    在增强现实眼镜、激光雷达和微型投影仪等前沿科技领域,如何实现高精度、高效率的光束控制一直是技术突破的关键。微机电系统(MEMS)微镜因其体积小、功耗低、响应快等优势,成为光束扫描技术的核心元件。然而,传统模拟控制方案存在温漂敏感、校准复杂、抗干扰能力弱等痛点,尤其在高分辨率扫描场景下,扫描线性度和帧间稳定性难以兼顾。例如,在实现1280×720像素(720p)显示时,既要求水平扫描镜以27 kHz高频共振保持稳定振幅,又需要垂直扫描镜精准跟踪锯齿波信号,任何微小的相位误差或非线性失真都会导致图像畸变。为解决这一难题,米兰理工大学Paolo Frigerio团队与意法半导体合作,在《Journa

    来源:Journal of Microelectromechanical Systems

    时间:2025-11-19

  • 一款采用石英变压器匹配网络的27纳瓦级唤醒接收器,在0.8%偏移量时实现了-71.9分贝的灵敏度和-46分贝的信噪比(SIR)

    摘要:本文报道了首款集成石英微机电系统(MEMS)变压器匹配网络(MN)的超低功耗唤醒接收器(WuRX),其信噪比(SIR)优于现有的亚100 nW接收器。选择石英谐振压电变压器(PT)是因为其高负载Q值(约19,000),这使得它能够提供较大的无源电压增益——这对于低功耗无线电至关重要,因为有源射频放大会消耗大量功率。通过对CMOS包络检测器(ED)输入阻抗和ED级数的优化,在保持前级MEMS变压器高Q值的同时,实现了27 dB的高无源增益和50 MHz时2 kHz的窄带宽。石英PT的设计旨在从50 Ω的电源到ED输入端获得最大电压增益。六级ED的设计输入阻抗大于1 MΩ,转换增益为264.

    来源:Journal of Microelectromechanical Systems

    时间:2025-11-19

  • 基于磁带的微流控芯片的快速原型制作,具备多种片上流体控制功能

    摘要:本文提出了一种快速原型制作方法,用于制造基于双面胶的微流控芯片,以解决材料柔韧性、制造复杂性和芯片功能方面的限制。该方法采用生物相容性高且成本低廉的材料(包括医用级胶带、橡胶和热塑性塑料(PMMA、聚碳酸酯、聚苯乙烯)),并通过飞秒激光进行微加工。无需溶剂和热处理的胶带粘合技术能够高效地制备出光学透明且可紫外线灭菌的层,适用于生物医学应用。该方法支持集成在芯片上的泵和主动/被动阀门,实现双向和多方向流动控制,且外部驱动需求极低。这些组件可在高达14 psi的驱动压力下工作,流速可达230 μ L/min,流速可通过腔室尺寸进行调整。双泵配置可模拟蠕动泵原理以实现连续流动,而配备多方向泵和

    来源:Journal of Microelectromechanical Systems

    时间:2025-11-19

  • 通过将平面内梳状驱动器(XY-Microstage)与垂直于平面的Al/SiO2双形态驱动器(bimorph actuators)集成,实现大位移、低串扰的单块晶圆级级联驱动XYZ微平台

    摘要:本研究创新性地提出并展示了一种基于单片晶圆的级联驱动XYZ微平台,该平台具有较大的位移行程和低串扰运动特性。这是通过首次将平面内梳状驱动XY微平台与垂直于平面的Al/SiO2双晶热电执行器集成实现的。在单片晶圆内部采用了三级串联运动方案,即三级框架结构配置,以减少X轴、Y轴和Z轴之间的运动串扰。平面内梳状驱动XY微平台由四个驱动单元组成,通过采用解耦结构设计和电容耦合串扰约束机制,确保沿±X轴和±Y轴的运动具有低串扰特性。四组垂直于平面的Al/SiO2双晶执行器独立驱动XY微平台沿Z轴运动。此外,还引入了机械硅弹簧来促进XY微平台与外部焊盘之间的电气连接。该设计还克服了单片晶圆在垂直于平

    来源:Journal of Microelectromechanical Systems

    时间:2025-11-19


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