检索结果-内蒙古大学图书馆

传感器与微系统 2025年第05期44卷 82-85+89页

作者：翟雷应叶佩倩南敬昌辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室

为满足5G通信的需求，微波系统对U波段天线提出了宽频带、可重构、低损耗、高速调制的要求。为此，本文提出了一种应用于U波段频率连续调谐的可重构天线。利用同轴馈电微带贴片天线理论，加载U形缝隙展宽天线带宽。通过集成射频(RF)MEM... 详细信息

为满足5G通信的需求，微波系统对U波段天线提出了宽频带、可重构、低损耗、高速调制的要求。为此，本文提出了一种应用于U波段频率连续调谐的可重构天线。利用同轴馈电微带贴片天线理论，加载U形缝隙展宽天线带宽。通过集成射频(RF)MEMS电容构建频率连续调谐的可重构天线，采用RF MEMS开关对带宽优化调制。HFSS仿真结果表明，天线的阻抗带宽为8.7 GHz,相对带宽为19.7%,回波损耗为-66 dB,增益为6.4 dB。相关研究为U波段微波通信系统提供了结构紧凑，频带调制范围宽，调制速度快的高性能可重构天线。

关键词：可重构天线宽频带 MEMS电容 U波段

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基于MEMS全景激光雷达的束搅系统设计

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激光与光电子学进展 2024年第22期61卷 288-295页

作者：翟雷应聂胜伟南敬昌王义杰辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室辽宁葫芦岛125105

以微机电系统(MEMS)微镜为核心的激光雷达具有高分辨率、小型化、低成本的优点,但存在着扫描角度小,全景系统构建困难等问题。为此,提出了一种新颖的片上全硅集成的360°激光雷达束搅系统。在锥镜顶部设计了柔性梁,形成多维度扭转中... 详细信息

以微机电系统(MEMS)微镜为核心的激光雷达具有高分辨率、小型化、低成本的优点,但存在着扫描角度小,全景系统构建困难等问题。为此,提出了一种新颖的片上全硅集成的360°激光雷达束搅系统。在锥镜顶部设计了柔性梁,形成多维度扭转中心,在锥镜底部设计了MEMS梳齿驱动器驱动的面内扭转及二维扫描联合牵引机构,构建了以锥镜顶部为旋转中心,以底部牵引机构为驱动的360°环带空间动态光束搅系统。采用Coventor有限元软件分析了束搅系统的运动特性。结果表明,四棱锥镜的单个镜面在50 V的驱动电压下,能够获得±29.32°的面内扭角和±1.8°的离面扭角,形成覆盖360°的环形扫描视场和3.6°的纵向视场。所设计的系统解决了目前MEMS激光雷达视场角较小的问题,实现了全景图像采集。该研究为自动驾驶提供了全景激光雷达的理论模型。

关键词：微机电系统微镜棱锥微镜 360°全景成像梳齿驱动器

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基于超表面和MEMS的结构光投影芯片研究

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中国激光 2024年第6期51卷 254-266页

作者：翟雷应赵礼宇王义杰南敬昌辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室辽宁葫芦岛125105

结构光三维成像中广泛使用的数字光处理(DLP)投影仪存在结构复杂、设备体积大及投影非线性等问题,制约了结构光三维成像在高探测精度、小探测场景领域的应用。提出了一种集成超表面阵列和微机电系统(MEMS)二维扫描平台的结构光投影芯片... 详细信息

结构光三维成像中广泛使用的数字光处理(DLP)投影仪存在结构复杂、设备体积大及投影非线性等问题,制约了结构光三维成像在高探测精度、小探测场景领域的应用。提出了一种集成超表面阵列和微机电系统(MEMS)二维扫描平台的结构光投影芯片设计。设计了基于几何相位原理的超表面阵列,用于生成格雷码和相移法混合编码结构光条纹。通过二维扫描平台突破单一静态超表面的限制,实现了基于时间编码的结构光条纹投影。结果表明:所设计的超表面结构对入射光具有良好的线性相位调制能力,光源转换效率为88.61%;生成的相移条纹符合正弦分布特性,很好地解决了DLP投影非线性问题;产生的条纹宽度均匀,最小宽度为2 mm,探测精度可达亚毫米级。有限元分析结果表明:所设计的二维平台的最小模态频率为511.91 Hz,抗干扰能力强,响应时间为2.4 ms,帧率为333 Hz,投影速率高。芯片尺寸为3 mm×3 mm。最后设计了芯片的集成制造工艺流程,为高探测精度、高投影速率微型化投影设备的制造提供了理论模型和系统解决方案。

关键词：表面光学结构光三维成像超表面微机电系统

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基于MEMS技术的超表面三维显示研究

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激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 176-181页

作者：翟雷应王义杰赵礼宇南敬昌辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室辽宁葫芦岛125105

三维物体的空间结构复杂,光波场很难用具体的函数准确描述,三维显示非常困难。提出一种硅基微机电系统(MEMS)二维扫描平台与超表面元件集成的三维显示技术,利用视觉暂留特性,建立快速三维显示扫描片上结构,理论上实现了物像信息的三维... 详细信息

三维物体的空间结构复杂,光波场很难用具体的函数准确描述,三维显示非常困难。提出一种硅基微机电系统(MEMS)二维扫描平台与超表面元件集成的三维显示技术,利用视觉暂留特性,建立快速三维显示扫描片上结构,理论上实现了物像信息的三维图像的重构。利用层析法实现物体的三维显示,采用Gerchberg-Saxton(GS)算法获得单层二维图像单元相位值,建立基于几何相位原理的二维超表面结构,获得了二维全息平面像。依据空间、时间序列构建了由离散的多层超表面二维全息像形成的物体三维显示。结果表明:所获得的二维全息像峰值信噪比大于20 dB;所设计的片上二维扫描平台在0.1 s内能够完成9幅二维全息像的叠加,三维显示的帧率达11 frame/s。研究成果为快速调制的三维显示提供了微型化的系统级解决方案和理论模型。

关键词：超表面微机电系统全息成像三维显示

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基于DE-GA算法的阵列天线故障检测方法

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电子测量与仪器学报 2024年第11期38卷 33-39页

作者：南敬昌陈鑫严洁辽宁工程技术大学电子与信息工程学院葫芦岛125105 辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室葫芦岛125105

为提高阵列天线故障检测的精度,提出了一种改进差分-遗传(DE-GA)算法。该算法融合了遗传(GA)算法和差分进化(DE)算法,在基因遗传过程中采取染色体双交叉策略,对陷入局部陷阱的个体信息进行重新引导;利用自适应权重优化后代的选择过程,... 详细信息

为提高阵列天线故障检测的精度,提出了一种改进差分-遗传(DE-GA)算法。该算法融合了遗传(GA)算法和差分进化(DE)算法,在基因遗传过程中采取染色体双交叉策略,对陷入局部陷阱的个体信息进行重新引导;利用自适应权重优化后代的选择过程,提高算法对故障因子的灵敏性和适应能力。本文将该算法用于阵列天线的故障检测中,通过阵列公式建立天线的模型,对该模型的辐射方向图进行优化,使其与故障天线的已知辐射方向图逐渐拟合,以此推出故障阵列幅值。实验表明,本文提出的DE-GA算法与DE算法、GA算法相比,适应度函数值最低点分别减小了11.15%和12.90%,平均绝对误差分别减小了19.36%和23.85%,均方误差分别减小了12.90%和11.15%,最大误差分别减小了12.30%和13.18%,具有更高的准确率,拟合能力更强。此外,在原有实验的基础上改变阵列的数量,该算法依然具有优良的稳定性,证明能够满足对大数量阵列的故障检测。

关键词：阵列天线故障检测 DE-GA算法双交叉策略自适应权重

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一种紧凑型低耦合超宽带MIMO天线设计

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电波科学学报 2024年第4期39卷 732-740页

作者：南敬昌赵龙友高明明陆筝苏东蕊辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室葫芦岛125105

针对目前超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple-output,UWB-MIMO)天线存在尺寸大、隔离度低等不足,设计了一款紧凑型高隔离度UWB-MIMO天线。天线正面由“花瓶”形辐射贴片与阶梯形微带馈线组合而成,背面是具有切... 详细信息

针对目前超宽带多输入多输出(ultra wideband multiple-input multiple-output,UWB-MIMO)天线存在尺寸大、隔离度低等不足,设计了一款紧凑型高隔离度UWB-MIMO天线。天线正面由“花瓶”形辐射贴片与阶梯形微带馈线组合而成,背面是具有切角的矩形接地板。通过对矩形辐射贴片对称切角、对接地板刻蚀矩形槽,实现天线的宽带化;通过在介质基板正反两面分别加载“鱼骨”形和改进对称“Y”形去耦枝节,实现天线的高隔离度。仿真与实测结果表明:天线尺寸较小,仅有22 mm×29 mm×0.8 mm,最终工作带宽可达1.5~18 GHz(相对带宽为169%),带内隔离度均高于17 dB,包络相关系数小于0.02。天线辐射性能良好且结构简单紧凑,可以很好地应用于UWB-MIMO无线通信系统中。

关键词：阶梯形馈线多输入多输出(MIMO) 高隔离度去耦枝节渐变结构

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用户决策在异构认知网络接入中的算法研究

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电子测量与仪器学报 2024年第10期38卷 224-234页

作者：王诗严洁蓝浩张波王昕辽宁工程技术大学电子与信息工程学院葫芦岛125105 辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室葫芦岛125105 中国铁塔股份有限公司大连市分公司大连116011

由于用户体验在当今通信系统的发展中起着越来越重要的作用,体验质量(QoE)成为了一种广泛使用的度量标准,它直观地反映了终端用户对无线服务的体验感受。针对智能家居环境中多业务多信道的异构认知无线电网络(Het-CRN)当中的接入与分配... 详细信息

由于用户体验在当今通信系统的发展中起着越来越重要的作用,体验质量(QoE)成为了一种广泛使用的度量标准,它直观地反映了终端用户对无线服务的体验感受。针对智能家居环境中多业务多信道的异构认知无线电网络(Het-CRN)当中的接入与分配问题,提出了一种基于QoE驱动的无线资源分配方案,该方案结合改进的简单加权法(SAW)和层次分析法(AHP),全面评估了用户偏好、业务需求以及影响用户体验的信道参数,以获取不同业务的客观权重和主观权重,并进一步计算出综合权重。同时,采用排队论以离散时间马尔科夫模型对系统状态进行建模,能够有效的对不同用户负载下的行为进行分析,进而对不同的接入与分配算法进行性能评估。仿真结果表明,所提出的综合权重法相对于SAW法和AHP法,显著提高了不同业务的用户满意度,显著提升了用户体验质量。通过结合相对标准偏差对性能结果的分析进一步证明了综合权重法吞吐量、时延、拒绝率等关键性能指标上展现出更高的精密度,更准确地满足了用户的实际需求。

关键词：认知无线电异构网络多属性决策体验质量网络接入选择性能评估

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面向毫米波MIMO的方向图去耦印刷偶极子天线

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电子元件与材料 2023年第9期42卷 1102-1109页

作者：南敬昌曹京涛杨楠辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室辽宁葫芦岛125105 中山大学电子与信息工程学院广东广州510006 广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室广东广州510006

针对MIMO(Multiple-Input Multi-Output)多天线系统中因耦合导致的天线单元辐射方向图畸变问题,提出了一种基于短路枝节的方向图去耦方法。在偶极子辐射臂和地板之间引入的短路枝节可调节耦合单元辐射臂上感应电流的幅度和相位,进而对... 详细信息

针对MIMO(Multiple-Input Multi-Output)多天线系统中因耦合导致的天线单元辐射方向图畸变问题,提出了一种基于短路枝节的方向图去耦方法。在偶极子辐射臂和地板之间引入的短路枝节可调节耦合单元辐射臂上感应电流的幅度和相位,进而对天线单元畸变的辐射方向图完成波束纠偏和凹陷修复,实现方向图去耦。在5G毫米波n260频段(37~40 GHz)设计、制作了1×4 MIMO印刷偶极子天线实物,实测方向图的最大辐射方向被纠正到正天顶,实测端口隔离度大于23.5 dB。实测与仿真结果吻合良好,验证了提出的方向图去耦方法的有效性。提出的方向图去耦的1×4毫米波MIMO印刷偶极子天线性能良好、易于实现,可应用于毫米波MIMO系统。

关键词：方向图去耦隔离度印刷偶极子短路枝节 MIMO 毫米波 5G

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一种结构共享的三端口UWB-MIMO天线的设计

一种结构共享的三端口UWB-MIMO天线的设计

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2023年全国天线年会

作者：南敬昌张慧妹高明明黄菊潘俊汝辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁工程技术大学辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室

本文根据单极子天线和锥形槽天线的电流特性提出了一款结构共享的高隔离度UWB(ultrawideband) MIMOmultiple-input-multiple-outpu)天线。该天线由一个平面单极子和两个蚀刻上单极子地板上的锥形槽构成。单极子和锥形槽都采用50Ω的微... 详细信息

本文根据单极子天线和锥形槽天线的电流特性提出了一款结构共享的高隔离度UWB(ultrawideband) MIMOmultiple-input-multiple-outpu)天线。该天线由一个平面单极子和两个蚀刻上单极子地板上的锥形槽构成。单极子和锥形槽都采用50Ω的微带线进行馈电,组成一个三端口MIMO天线。该天线尺寸为54 mm×52 mm×0.8 mm,工作带宽为3.47 GHz～12.07 GHz(相对带宽为114.6%),并且在没有添加任何解耦结构的情况下各端口隔离度均大于15 dB,适用于UWB-MIMO通信系统。

关键词：共享结构高隔离度 MIMO UMB

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一种采用锁链形去耦枝节的小型化UWB-MIMO天线设计

一种采用锁链形去耦枝节的小型化UWB-MIMO天线设计

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2023年全国天线年会

作者：南敬昌赵龙友高明明陆筝刘婧辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室辽宁工程技术大学电子与信息工程学院

本文提出了一种小型化高隔离度超宽带多输入多输出(UWB-MIMO)天线,天线最终尺寸仅为22 mm×18 mm×1 mm。天线正面是由切角的矩形辐射贴片与矩形微带馈线组合而成,背面是加载新型锁链形去耦枝节的矩形接地板。仿真结果表明:天... 详细信息

本文提出了一种小型化高隔离度超宽带多输入多输出(UWB-MIMO)天线,天线最终尺寸仅为22 mm×18 mm×1 mm。天线正面是由切角的矩形辐射贴片与矩形微带馈线组合而成,背面是加载新型锁链形去耦枝节的矩形接地板。仿真结果表明:天线在整个工作频段(4.45 GHz～25 GHz)上实现了20 dB以上的隔离度,包络相关系数(ECC)小于0.03,天线辐射性能良好,且尺寸较小,结构简单,能够很好地应用于UWB-MIMO无线通信系统中。

关键词：小型化多输入多输出(MIMO) 高隔离度锁链形枝节

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