射频超导量子干涉器及测量系统

本文报导一个用射频偏置的点接触固定器件制作的超导量子干涉器测量系统.传感器等效磁通噪声约,输入能量灵敏度优于1×10~(-27)J/Hz.     

高TcRF—SQUID测量人体磁场

新研制成功的、工作于液氮温度下的高临界转变温度超导量子干涉器(以下简写成为高Tc RF—SQUID),加上磁聚焦器之后,测量磁场的灵敏度已达10~(-12)T(10~(-(?)G).在国家地震局的零磁实验室中,我们用这样的RF—SQUID,初步地测得了与心脏跳动及手指动脉血流有关的人体磁信号.     

介质属性对SQUID探测的影响分析

基于高精度的磁梯度张量探测原理和超导量子干涉器(SQUID)的高探测精度,就地下采空区介质属性对区域磁场信号的影响进行了分析研究。通过改变地下采空区的介质属性,利用仿真得到介质不同属性的采空区的区域磁场图,分析了不同介质采空区对周围磁场信号的影响,验证了井工采空区磁法探测的可行性。     

热涨落作用下的DC SQUID特性研究

研究了在热涨落作用下的双结超导量子干涉器件（DCSQUID）系统，以二维的FokkerPlanck方程为基础，从理论上首次得到了DC SQUID系统的精确的定态概率分布函数，进而导出系统的各种物理量的统计表达式，利用数值计算讨论了在热涨落作用下，各种参数对DC SQUID系统特性的影响。     

中子管射频离子源前端电路设计

设计了一套中子管用小功率射频离子源前端电路.该射频离子源前端电路主体由MC1648压控振荡器产生的信号源、功率放大器、耦合天线及阻抗匹配电路等部分组成.利用Smith圆图对前端电路主体进行了设计研究,结果实现了可产生稳定工作频率13.56MHz、最大输出功率为4 W的高频正弦波.     

科研简讯

由我校与中国计量科学研究院共同研制的《超导岩样磁力仪》于今年6月通过鉴定。该仪器是以超导量子干涉器(SQUID)作为敏感元件而进行岩样或其他样品的弱磁性测量装置。主要是为岩石磁学、古地磁学和其他弱磁测量服务的。由于此项测量技术是目前磁测灵敏度最高技术,国内无样机,而国民经济各部门又是迫切需要,故本科研成果解决了原     

高温直流超导量子干涉器心磁图仪的研制

研制了用于心磁测量的直流高温量子干涉器,并建立了单通道高温直流超导量子干涉器心磁图仪. 根据临床诊断标准,在磁屏蔽室内依次调节无磁床的位置,采集了人体胸前平面5×5正方格子上各点的心磁数据. 实验结果表明,健康人与心脏病患者的心脏磁场信号存在明显差异. 利用该系统,可为心脏病的临床诊断提供有价值的实验数据.     

基于功率合成器的北斗射频功率放大器设计

针对当前应用于北斗卫星系统的射频功率放大器的小功率、低效率、高成本等缺点,本文提出一种基于功分合路器的改进型三级级联射频功率放大器设计方案。利用负载牵引法对末级功率放大器进行设计,利用集总参数与分布参数相结合的技巧对微带低通滤波器进行设计,利用小信号S参数法对前置级放大器进行设计。通过详细的理论分析和仿真优化,结合射频硬件电路和结构的设计要求,实际制作并实现稳定高效的30 W射频功率放大器设计。该方案可使低供电电压的小功率射频器件实现较大功率输出,并较好地兼顾线性度和效率。     

超导量子干涉器件的初步实验观察

建立在超导磁通量子化和约瑟夫逊效应基础上的超导量子干涉器件(SQUID)是目前最灵敏的测磁手段,可以测量10~(-11)高斯的弱磁场和原则上低达10~(-15)伏的弱电压.由于它灵敏度高、噪声低,可作为物理、化学、生物等领域的新的高灵敏研究手段.在电工计量、地质探矿、水下通讯、心磁图诊断、军事探潜等方面也有广阔的应用前景.     

我省已公布的专利简介(四)

实用新型名称:一种连续改变激光脉冲频率的电源分类号:HO1S3/10GG85201364这是一种连续改变激光脉冲频率的电源。它用连续可调振荡器和可变信频器来替代脉冲激光器中的固有频率振荡器,并由连续可调振荡器控制电光调制器来调制脉冲激光器,从而得到频率连续可调的激光脉冲。     

单接口射频信号输出监控摄像机关键芯片研发

利用频分复用技术、电源插入与分离技术和电路微型化技术研究并制作单接口射频信号输出监控摄像机的关键芯片,使摄像机中电源信号与视频信号共用一个接口、且监控输出信号为调制载波频率可调的射频信号；极大提高了监控系统的隐蔽性,节省大量电源线,抗干扰能力更强、封闭性更好、安装更简单.     

射频负偏压等离子体鞘层流体动力学模拟

采用流体动力学方法建立了一种自洽的无碰撞射频直流偏压等离子体鞘层动力学模型.模型中考虑了极板直流负偏压对离子运动的影响,模拟了在不同偏压条件下射频等离子体鞘层内各参量的时空演化特性.在该模型中,认为鞘层厚度是与时间有关的函数,并采用等效电路模型建立了鞘层瞬时厚度与鞘层电位降的关系.模拟结果表明,极板上电势呈非正弦周期性变化;鞘层厚度变化与极板电势变化周期相同,趋势相反,且略滞后于射频周期.     

等效电路法在双调谐射频线圈设计中的应用

为了解决磁共振成像系统中双调谐射频线圈的设计问题,提出了一个通用等效电路模型。通过考虑线圈各导体间的互感,对各回路电流建立完整的电路方程并求解相应的特征值问题,从而获得线圈完全的谐振模式。仿真分析和实验结果表明:在130MH z以下的频率范围内等效电路法和矩量法分析结果的偏离程度小于11%。在1.5T磁共振成像系统的双调谐四端环鸟笼线圈的设计中,仿真和实验结果的偏差小于2%,即等效电路法可以高效地获得足够近似的分析结果。     

混沌信号发生器的研究

以改进的蔡氏电路为核心电路,用实际元器件制作了一个混沌信号发生器.并用EWB电子设计自动化软件对该混沌信号发生器产生的混沌信号的特性进行了仿真研究和实验研究,在示波器上观察到了丰富的混沌信号波形.表明该混沌信号发生器能够产生稳定的混沌信号波形,且电路处于混沌状态时的参数可调节范围更大,因而也更易应用于实际.     

钾原子的低频调制激发

对钾原子的低频调制激发进行了理论研究,用含时多态展开方法计算了处于微波场、静电场和低射频场中钾原子21s和19f两个Stark态的跃迁几率;通过改变低射频场的相位,我们得到了一些预期的结果;另外,我们还用特殊设计的低射频锯齿波代替低射频余弦波研究了方波振荡的变化,得到了许多有趣的结果,并给出了理论解释.     

瞬时缩展模拟CMOS高频连续小波变换电路

小波函数和小波变换网络的瞬时缩展技术综合是电网络综合的新理论、新方法．本文利用对数域电路实现连续小波变换,提出的模拟CMOS高频连续小波变换电路能实现高频输入信号的时频分解,电路中的振荡器电路采用的是完全的电流模式对数域电路．并由此对数域振荡器设计和实现电流模式锁相环,从而提出了模拟连续小波变换的电路设计和实现、结果显示电路能在低电压低功率时得到宽动态范围的运用、     

基于UAF42的激磁信号源设计

为满足旋转变压器角度测量的需求,设计了一个基于UAF42的高精密400Hz激磁电源正弦信号源。采用温补晶振作为频率源,通过分频电路以及由UAF42构成的带通滤波器,得到高精密400Hz正弦信号。实验证明,该设计结构简单,频率稳定度高,谐波分量少,可靠性好,满足测试要求。     

适用于4通道100 Gbps SerDes的两级架构正交12.5 GHz低功耗低抖动时钟发生器

为了缓解多通道SerDes中高频时钟信号在长距离传输中引入的噪声过大和功耗过高的问题,设计了一种应用于多通道的低功耗低抖动两级锁相环结构;同时为了进一步降低噪声性能,在第2级锁相环中设计了一种采样鉴相器。该设计将第1级LC振荡器锁相环产生的低频时钟信号（3.125 GHz）传输到各通道收发机后,将该信号作为第2级参考信号,再采用小面积的环形振荡器锁相环产生正交的高频时钟 (12.5 GHz),这种结构降低了高频时钟在片上长距离传输的距离,提高了收发机的时钟质量;此外该技术避免了使用高频缓冲器,降低了功耗。其中第2级锁相环通过无分频鉴相技术提高了第2级环振锁相环的噪声性能。该时钟发生器电路整体功耗为100 mW,第1级锁相环相位噪声拟合后为-115 dBc/Hz,第2级环形振荡器电路在1 MHz处相位噪声为-79 dBc/Hz,锁相环电路产生的时钟信号整体抖动为2.7 ps。正交时钟偏差在300 fs以内。相比传统时钟发生器,该设计性能有较大提高,功耗有明显降低,适合应用于100 Gbps SerDes中。     

彩电副载波恢复电路的研究与调试

副载波恢复电路的测试与调整是金星Ｃ４７１７型彩电基板测试系统的一部分，该电路由晶体振荡器与移相电路组成，本文对该电路作了较详细的分析，从而导出了调整该电路的方法，当信号存在误差时，应该调整哪些元件，或当存在信号偏差时，哪些元件值有偏差，这也是该系统的一个特点，由于该系统用于整机调试，所以要在最后的输出中发现该部分的问题，这也有一定难度，这一方面也作了一定说明。     

一种低功耗MEMS压阻式传感器的动态测试系统

为了准确分析侵彻过载信号,提出了一种低功耗、高过载的动态测试系统,该系统可以承受2×105g过载信号,为了实现采样率高、低功耗、抗冲击的特点,系统采用硅晶振作为主振荡器,并选用低功耗CMOS芯片,当系统开始工作时,处理器进入深度休眠模式,当进入发射模式时开始对外围电路供电.当弹体发射信号时,采用滞回触发电路来触发启动采集系统开始采集.实验证明,采用此方案,延长了弹体生存周期,并能够精确采集到空气炮的过载信号.