检索结果-内蒙古大学图书馆

遥测遥控 2025年第3期46卷 42-50页

作者：张欢陈伟平张文博王一行付强尹亮哈尔滨工业大学MEMS中心哈尔滨150001 微系统与微结构教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

为满足惯性导航、自动驾驶等领域的应用需求,实现微电子机械系统(MEMS)硅陀螺仪向高精度、数字化和微小型化的方向发展,本文基于0.35μm BCD工艺(双极型-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺),采用单芯片集成方式,设计并... 详细信息

为满足惯性导航、自动驾驶等领域的应用需求,实现微电子机械系统(MEMS)硅陀螺仪向高精度、数字化和微小型化的方向发展,本文基于0.35μm BCD工艺(双极型-互补金属氧化物半导体-双扩散金属氧化物半导体工艺),采用单芯片集成方式,设计并实现了一款具有数字化输出的MEMS硅陀螺仪接口电路。采用基于噪声自激的闭环驱动方案,使陀螺仪在驱动方向上实现简谐振动。检测电路使用低噪声电容-电压(C/V)转换电路,将检测模态位移信号转换为电压信号。信号处理通过开关相敏解调技术进行精确解调,并结合低通滤波处理,有效抑制系统噪声,从而获得低噪声的模拟角速度输出信号。为了实现硅陀螺角速度的数字化输出,设计了集成的四阶全前馈Sigma-Delta(ΣΔ)模数转换器(ADC),将模拟角速度信号转换为数字信号。芯片测试结果表明:ΣΔ调制器的动态范围达到110 dB,低频噪底约为-120 dB。陀螺整机的量程为±200(°)/s,标度因数为21310 LSB/((°)/s)(最低有效位每度每秒),非线性误差为178×10^(-6),零偏不稳定性为0.259(°)/h,角度随机游走为0.0287(°)/√h(度每平方根小时)。该芯片面积为4.3 mm×4.3 mm。通过采用单片集成的接口ASIC(专用集成电路)替代传统的PCB(印制电路板)板级系统,显著提高了系统集成度,成功满足了MEMS硅陀螺微小型化的需求,推动了其在高精度数字化应用中的发展。

关键词： MEMS 硅陀螺仪接口ASIC ΣΔADC 数字输出

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基于非厄米声学超材料的宽带相干完美吸收

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仪器仪表学报 2024年第6期45卷 54-62页

作者：严雨婷杨京梁彬程建春南京大学物理学院近代声学教育部重点实验室人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093

相干完美吸收只能在特定共振频率处或窄带实现完美吸收,这极大地限制了其在实际应用中发挥作用。近年来,非厄米调制和声学超材料的引入为复杂声波操控提供了全新的研究思路,并由此产生了许多在天然结构中难以实现的新颖的波与物质的相... 详细信息

相干完美吸收只能在特定共振频率处或窄带实现完美吸收,这极大地限制了其在实际应用中发挥作用。近年来,非厄米调制和声学超材料的引入为复杂声波操控提供了全新的研究思路,并由此产生了许多在天然结构中难以实现的新颖的波与物质的相互作用。本文提出一种非厄米声学亚波长腔管耦合模型,理论推导并展示了相干完美吸收的演化过程。通过调控系统的非厄米参数实现了两个相干完美吸收的简并,简并处带宽平均因子为12.825,且在输出谱图上观测到与之相应的宽带完美吸收特性。本文工作为基于非厄米声学超材料实现宽带相干完美吸收提供了一种新的途径,同时也为开发用于宽带声吸收、声检测等工程应用领域的新型功能性器件奠定了理论基础。

关键词：非厄米声超材料相干完美吸收宽带简并

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芯片级多轴集成微陀螺方案对比与发展趋势分析

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中国惯性技术学报 2023年第9期31卷 932-939,954页

作者：魏雯强鲁征浩陈方申冲石云波曹慧亮中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 苏州大学微纳传感技术研究中心苏州215006 中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

微机械陀螺仪作为检测载体角速率信息的器件,在姿态控制平台和惯性导航领域有着广泛应用。首先结合国内外发展动态及研究成果,分析了三类芯片级多轴集成微机械陀螺集成方法:三单轴陀螺正交集成法、单片单结构三轴陀螺法及单片多结构陀... 详细信息

微机械陀螺仪作为检测载体角速率信息的器件,在姿态控制平台和惯性导航领域有着广泛应用。首先结合国内外发展动态及研究成果,分析了三类芯片级多轴集成微机械陀螺集成方法:三单轴陀螺正交集成法、单片单结构三轴陀螺法及单片多结构陀螺阵列法。其次,通过对当前方案的总结与分析,比较了各方案的优缺点,设计了一种频差小、抗冲击能力强的单片三轴轮环式陀螺结构。仿真实验表明该结构能承受20000 g冲击,轮结构频差为180.3 Hz,环结构频差为3 Hz。最后,分析了未来芯片级多轴集成微陀螺仪的改良方向。

关键词：微机械陀螺仪敏感结构单结构三轴正交集成陀螺阵列

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基于WFRFT频谱预编码的GFDM系统性能优化方法

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通信学报 2023年第10期44卷 85-93页

作者：王震铎王朝晖张若愚哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 南京理工大学近程射频感知芯片与微系统教育部重点实验室江苏南京210094

针对广义频分复用(GFDM)系统在实际应用中仍然面临着带外功率泄漏和峰均功率比较高的问题,通过深入分析频谱预编码GFDM系统功率谱特性,构建了一种基于加权分数傅里叶变换(WFRFT)的通用频谱预编码(SP)框架,提出了二维参数可调的WFRFT-SP-... 详细信息

针对广义频分复用(GFDM)系统在实际应用中仍然面临着带外功率泄漏和峰均功率比较高的问题,通过深入分析频谱预编码GFDM系统功率谱特性,构建了一种基于加权分数傅里叶变换(WFRFT)的通用频谱预编码(SP)框架,提出了二维参数可调的WFRFT-SP-GFDM系统。通过参数的灵活配置,可使该WFRFT频谱预编码器逼近加权分数傅里叶变换矩阵,实现对带外功率和峰均功率比的精确控制。仿真结果表明,与GFDM和WFRFT-GFDM波形相比,WFRFT-SP-GFDM波形可以有效抑制系统带外功率泄漏,同时保持较好的峰均功率比和误码率性能。

关键词：广义频分复用加权分数傅里叶变换频谱预编码带外功率峰均功率比

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实验观测非厄米系统奇异点的手性翻转现象

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物理学报 2022年第13期71卷 89-96页

作者：祝可嘉郭志伟陈鸿同济大学电子与信息工程学院上海200092 同济大学物理科学与工程学院教育部先进微结构材料重点实验室上海200092

在非厄米系统参数空间的黎曼曲面上存在简并点,此时本征值和相应的本征矢量同时合并,这些非厄米简并点也被称为奇异点.作为非厄米物理系统的相变临界态,奇异点会引起诸多违反直觉的现象,如损耗诱导透明、单向隐身以及非对称的模式转换.... 详细信息

在非厄米系统参数空间的黎曼曲面上存在简并点,此时本征值和相应的本征矢量同时合并,这些非厄米简并点也被称为奇异点.作为非厄米物理系统的相变临界态,奇异点会引起诸多违反直觉的现象,如损耗诱导透明、单向隐身以及非对称的模式转换.特别有趣的是,奇异点的本征矢量是自正交的,并且由于维度的缺失,特定非厄米系统的奇异点具有固有的手性.本文基于开口谐振环这种特殊的超构材料谐振子构造了耦合系数符号可以灵活调控的非厄米系统,并在实验上观测了非厄米系统奇异点的手性翻转现象.利用耦合系数符号的改变来实现非厄米系统奇异点的手性态调控,不仅为研究开放系统中的基本非厄米物理开辟了一条新的途径,而且在设计高效手性模式转换以及手性天线等光子器件方面具有一定的应用价值.

关键词：非厄米系统超构材料谐振子奇异点手性态

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探针下的量子奇境：拓扑超导体的原子级精准构筑与探测

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物理 2025年第5期 332-342页

作者：王东飞北京理工大学物理学院先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室先进光场显示芯片与系统全国重点实验室

拓扑超导体作为近年来新兴的一类超导体，是研究物质拓扑性、超导对称性等基础物性的理想平台。拓扑超导体还可以支持一种反粒子等于其自身的马约拉纳任意子的存在，这种神奇粒子有望被应用于容错量子计算。扫描隧道显微镜及扫描隧道显... 详细信息

拓扑超导体作为近年来新兴的一类超导体，是研究物质拓扑性、超导对称性等基础物性的理想平台。拓扑超导体还可以支持一种反粒子等于其自身的马约拉纳任意子的存在，这种神奇粒子有望被应用于容错量子计算。扫描隧道显微镜及扫描隧道显微谱仪由于其极高的空间分辨率和能量分辨率，是在原子尺度研究物质拓扑超导电性的先进实验手段。文章简要介绍了拓扑超导体及马约拉纳任意子的相关物理性质及理论模型，并回顾了近年来利用扫描隧道显微技术对拓扑超导体及马约拉纳任意子的有关研究进展。整体上该领域的微观尺度研究发展迅速，一系列新型拓扑超导物质体系被相继发现，并找到了马约拉纳任意子存在的一些有力证据。同时，仍需要多维度的探测及表征手段来加深对拓扑超导体中所观测到的各种新奇物态的理解。

关键词：拓扑超导体马约拉纳任意子扫描隧道显微镜扫描隧道显微谱学

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土工格栅加筋橡胶碎石动力特性试验研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 87-96,107页

作者：蔡永明王志杰齐逸飞杨广庆王贺石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043

土工格栅加筋是提升橡胶碎石混合料承载能力的重要方式。为探究土工格栅加筋橡胶碎石复合体动力特性及其作用机制,基于分级循环荷载作用下大型三轴试验,对3种代表性橡胶掺量碎石混合料进行不同层数土工格栅加筋,分析其累积塑性应变、滞... 详细信息

土工格栅加筋是提升橡胶碎石混合料承载能力的重要方式。为探究土工格栅加筋橡胶碎石复合体动力特性及其作用机制,基于分级循环荷载作用下大型三轴试验,对3种代表性橡胶掺量碎石混合料进行不同层数土工格栅加筋,分析其累积塑性应变、滞回曲线发展演化规律,对比动弹性模量、阻尼比等动力特性关键参数,探讨耦合作用影响机制。研究结果表明:同级动应力作用下土工格栅加筋可减缓累积塑性应变的增大,随着加筋层数的增多,加筋效果更为明显;橡胶掺量增加可提升试样延性,但导致承载能大幅降低,不利于筋材加筋效果的发挥;滞回曲线形态主要取决于橡胶掺量,随着橡胶掺量增加,其形态更加饱满、倾斜,其排列更加稀疏;土工格栅加筋可提升复合体动弹性模量,并随筋材层数增多呈现出明显增长阶段;橡胶掺量对阻尼比初始值以及变化趋势产生主要影响。

关键词：土工格栅橡胶碎石加筋层数动力特性大型三轴试验

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TA1纯钛微型杯件软模微拉深成形工艺研究

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精密成形工程 2023年第7期15卷 40-47页

作者：王海洋谢晨陈刚朱强刘康张鹏王传杰哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209 哈尔滨工业大学教育部微系统与微结构制造重点实验室哈尔滨150080

目的提高现有微成形工艺的可成形性,解决薄板易破裂等缺陷,探究薄板软模微拉深成形工艺的工艺参数对成形性的影响,致力于制造具有更大拉深比的微型杯件。方法采用退火后的纯钛薄板作为原始板材,设计了薄板的软模微拉深成形模具进行实验... 详细信息

目的提高现有微成形工艺的可成形性,解决薄板易破裂等缺陷,探究薄板软模微拉深成形工艺的工艺参数对成形性的影响,致力于制造具有更大拉深比的微型杯件。方法采用退火后的纯钛薄板作为原始板材,设计了薄板的软模微拉深成形模具进行实验。实验中探讨了工艺参数和材料参数对微型杯件极限拉伸比的影响。工艺参数包括压边力、橡胶性能和润滑方式,材料参数主要是晶粒尺寸。结果通过控制压边力能够避免微拉深工艺中的缺陷。压边力过低会导致法兰区域起皱,压边力过高会导致上圆角部位破裂。采用刚度系数为72 N/mm的压边弹簧能够有效避免起皱和破裂。选用硬度为65HA的聚氨酯橡胶能够成形出极限拉深比最大(为2.64)的纯钛微型杯件。软模微拉深工艺必须采用有效的润滑方式来提高板材的流动行为。采用蓖麻油润滑能够有效避免微型杯件的破裂缺陷。板材的晶粒尺寸对极限拉深比的影响是最强烈的。晶粒尺寸为8.4μm的纯钛薄板能够制造出极限拉深比为2.64的微型杯件,而随着晶粒尺寸的增大,微型杯件的极限拉深比显著下降。结论通过软模微拉深工艺并且采用合适的工艺参数成功制备了极限拉深比为2.64的微型杯件,与现有工艺相比,所获得的微型杯件的极限拉深比提高了20%。

关键词：微型杯件金属薄板软模成形微拉深拉深比

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基于螺旋式PB超表面的宽带低RCS径向线缝隙天线

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电波科学学报 2024年

作者：刘贵铭汪敏黑彦霖吴文南京理工大学电子工程与光电技术学院近程射频感知芯片与微系统教育部重点实验室

在军用通信和探测系统中，天线增益和雷达散射截面(radar cross section, RCS)的大小直接影响通信质量、探测距离与隐身能力。本文提出了一种覆盖天线工作频段的宽带低RCS的圆极化径向线缝隙天线(radial line slot antenna, RLSA)，其采... 详细信息

在军用通信和探测系统中，天线增益和雷达散射截面(radar cross section, RCS)的大小直接影响通信质量、探测距离与隐身能力。本文提出了一种覆盖天线工作频段的宽带低RCS的圆极化径向线缝隙天线(radial line slot antenna, RLSA)，其采用PB(Pancharatnam-Berry)相位单元随着RLSA缝隙对螺旋排布的方式，利用轨道角动量(orbital angular momentum, OAM)涡旋散射波边射方向存在波束零陷实现天线单站RCS缩减。为了解决加载PB单元后缝隙对圆极化性能严重下降的问题，在缝隙对上方加载共同参与辐射的金属贴片，调节单元圆极化辐射性能。最后根据均匀口径场理论，设计出了中心频率15 GHz、直径11λ0的圆极化RLSA天线。该天线峰值增益为28.1 dBic，仅比参考RLSA天线的增益降低了1 dB;RCS缩减10 dB以上的频带范围为7.2～17.2GHz，实测结果与仿真结果较为吻合。

关键词： Pancharatnam-Berry (PB) 螺旋排布圆极化径向线缝隙天线(RLSA) 雷达散射截面(RCS)

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基于光子晶体微腔的回波光量子存储

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物理学报 2022年第11期71卷 163-170页

作者：邢雪燕李霞霞陈宇辉张向东北京理工大学物理学院先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室纳米光子学与超精密光电系统北京市重点实验室北京100081

充分发掘量子计算机的应用潜力需要将大量分立的量子节点连接起来,组建一个与互联网类似的全量子网络.高性能的可集成光量子存储器是解决不同量子节点间信号同步问题的核心器件,直接关系到量子网络的实现规模和整体性能.然而,目前的微... 详细信息

充分发掘量子计算机的应用潜力需要将大量分立的量子节点连接起来,组建一个与互联网类似的全量子网络.高性能的可集成光量子存储器是解决不同量子节点间信号同步问题的核心器件,直接关系到量子网络的实现规模和整体性能.然而,目前的微纳量子存储器还存在可集成性和存储性能难以兼容的问题,还不能满足构建全量子网络的需求.本文提出在掺铒硅材料上设计通信波段的光子晶体微腔,不仅可利用光学微腔的角动量共振模式来实现基于光子回波的量子存储,还可利用光学微腔来增强光和物质相互作用,有望实现高存储效率的可集成量子存储器.

关键词：量子存储光子回波光子晶体腔空间相位失配

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