InP基HEMTs器件16参数小信号模型

针对InAlAs/InGaAs InP基 HEMTs提出了一种16参数小信号拓扑结构.拓扑结构中引入栅源电阻(Rgs)表征短栅沟间距引起的栅泄漏电流效应.另外还引入输出跨导(gds)和漏延迟(τds)描述漏端电压对沟道电流的影响以及漏源电容(Cds)引起的相位变化,从而提高了S22参数拟合精度.外围寄生参数通过open和short拓扑结构计算得出,本征部分利用去除外围寄生参数后的Y参数计算得出,最终模型参数值经过优化以达到最佳拟合状态而确定.结果表明,s参数和频率特性的仿真值与测试数据拟合程度很好,Rgs和τds的引入降低了模型误差.准确合适的InP基HEMTs小信号模型对于高频电路设计非常重要.     

InP基HEMTs器件16参数小信号模型（英文）

针对InAlAs/InGaAsInP基HEMTs提出了一种16参数小信号拓扑结构.拓扑结构中引入栅源电阻(R_(gs))表征短栅沟间距引起的栅泄漏电流效应.另外还引入输出跨导(gds)和漏延迟(τ_(ds))描述漏端电压对沟道电流的影响以及漏源电容(C_(ds))引起的相位变化,从而提高了S_(22)参数拟合精度.外围寄生参数通过open和short拓扑结构计算得出,本征部分利用去除外围寄生参数后的Y参数计算得出,最终模型参数值经过优化以达到最佳拟合状态而确定.结果表明,s参数和频率特性的仿真值与测试数据拟合程度很好,R_(gs)和τ_(ds)的引入降低了模型误差.准确合适的InP基HEMTs小信号模型对于高频电路设计非常重要.     

薄膜体声波谐振器有限元仿真与设计

为了抑制薄膜体声波谐振器的寄生谐振,建立了薄膜体声波谐振器的二、三维有限元模型。通过频率响应仿真,分析了不同电极结构的谐振器在中心频率处的振动位移分布情况和频率响应曲线,评估了不同电极结构对谐振器寄生振动的影响,并完成谐振器电极结构的优化设计,实现了谐振器寄生振动抑制。根据仿真优化结果表明,设计并制作了工作频率在1.873GHz的薄膜体声波谐振器,谐振器插入损耗0.7dB,无明显寄生谐振,对设计进行了验证。     

一种抽头式交指带通滤波器的设计及实现

传统的交指带通滤波器设计采用公式计算归一化自电容和互电容,并通过查表计算得到滤波器的参数,该方法计算繁琐,且计算误差较大.文中介绍了一种根据谐振器的直接耦合原理,利用两终端的外部品质因数Q和谐振器间的耦合系数K设计抽头式交指型带通滤波器的方法.据此,设计了一种用于微波选频的交指滤波器,借助ADS软件对滤波器进行仿真和优化.通过仿真及实测结果的分析对比,进一步给出了设计改进方案.     

计算SIR同轴腔体物理参数的新方法

为有效减少滤波器设计周期,简化滤波器设计的过程,提出了一种根据谐振频率和无载品质因数Q值,精确计算阶梯阻抗谐振器同轴腔体谐振单元物理参数的新方法,并给出设计流程。使用HFSS仿真软件对该法进行仿真验证,相对于M.Makimoto等提出的计算方法,计算精度提高了1倍,计算的谐振频率误差小于1%,无载品质因数Q值误差小于8%。     

微波功率SiC MESFET小信号等效电路建模研究

在传统GaAs MESFET器件小信号模型基础上提出一种更适合SiC MESFET器件的小信号等效电路模型.该模型在引入了与栅压相关的输入电导后,明显改善了S11的拟合精度.提出直接利用cold FET反向栅压偏置下的S参数,通过曲线拟合和外插技术提取SiC MESFET小信号等效电路寄生参数的方法.该模型应用于国内SiCMESFET工艺线,在O.5～18GHz范围内S参数的仿真值和实测值非常吻合.     

超宽频单极子陶瓷介质谐振器天线设计与仿真

设计了一种尺寸小、频带宽、结构简单的单板子陶瓷介质谐振器天线,该天线经由在单板子周围加一个环形的介质谐振器而成.该设计主要通过在环形谐振器中使用高介电常数的陶瓷材料降低天线的尺寸,利用环形谐振器与单板子谐振频率之间的耦合展宽天线的频带.利用仿真软件HFSS为该天线建立模型并进行优化仿真,得到了最佳的天线设计参数,优化所...     

基于FPGA的惯组电源板检测系统设计

传统的电参数测试系统多使用两种芯片共同完成工作,电路复杂而且精度不高,本文设计了一个惯组电源板综合检测系统.测试内容包括:七路直流电压;交流信号的电压,频率与相位;正弦波信号的频率,电压与失真度;方波信号的高低电平电压,频率与占空比.本系统利用FPGA(EP3C10E144C8)配合NIOSⅡ软核以及必要的外部电路完成设计,利用AD芯片及相关外部电路完成电压的测试,利用FFT运算对待测信号完成失真度的测试,利用测周法对待测信号进行计数,通过计数值计算出待测参数,完成频率,相位,占空比的测试,通过实验和仿真,实验结果表明本系统测试的参数能够达到要求的1％精度.解决了传统方法精度不高,电路复杂的问题.     

氮化镓HEMT器件的新型Cold FET模型

改进等效寄生电感的提取对提高小信号等效电路模型的仿真精度具有重要意义,尤其是氮化镓器件(GaN).针对传统的等效寄生电感提取方法,本文推导了用于GaN HEMT器件的新型Cold FET模型及参数提取.通过对栅宽分别为200μm和1000μtm GaN HEMT的仿真/测试,表明:新的Cold FET模型可用于GaN HEMT器件等效寄生电感的提取.这将有助于场效应晶体管模型的研究.     

一种小型的交叉耦合阶梯阻抗谐振器带通滤波器

利用小型化的阶梯阻抗谐振器设计了一种交叉耦合带通滤波器.引入的交叉耦合结构在带外产生了一对传输零点以更好地抑制带外干扰信号而不影响通带特性.由于采用了小型化的阶梯阻抗谐振器,交叉耦合带通滤波器尺寸大为减小,同时寄生通带移向更高端.实验和仿真结果基本一致.     

大口径拼接压缩光栅波像差研究

为了研究大口径拼接压缩光栅的固定像差和随机像差对光学拼接的影响,采用数值模拟的方法,理论分析了参考光栅的衍射光斑特性。在有效判据的基础上,得到了光栅的拼接精度。结果表明,当拼接子光栅的波像差为1.0λ时,其最大拼缝偏差约为0.26个光栅周期,采取人工干预后,最大拼缝偏差增加到0.42个光栅周期。与此同时,最大角度偏差约为0.71μrad,两种特性参量均比无像差时的拼接要求大幅度降低。这一结果对高能量皮秒激光装置的改进有一定的积极意义。     

基于硅（111）晶向的图像分割测速光栅设计

通过对运动物体表面图像进行分割,可测量其运动速度。首先,设计了基于硅（111）晶向设计了光栅模板,举例给出了以此模板制作闪耀光栅的方法;其次,对所设计闪耀光栅的工作原理进行分析,认为所设计的闪耀光栅可看作三个光栅的组合,井对光栅衍射光强分布进行了模拟仿真,指出忽略小平台构成的光栅对梯形左右斜边构成的光栅的影响是可以的;...     

严格耦合波法计算体布喇格光栅衍射效率

为了获得更精确的光栅衍射效率,采用严格耦合波理论建立体布喇格光栅衍射机理模型,分析了运用严格耦合波理论实现体光栅的衍射效率计算,并利用正交Legendre多项式展开法求解耦合波方程,取得了体布喇格光栅衍射效率稳定的数值解,得到的仿真结果符合理论计算。结果表明,相对于矩阵法,该算法具有更好的收敛速率,且比Ko-gelnik耦合波理论解法更精确。     

计算全息法产生涡旋光束的实验

基于计算全息法,通过计算和模拟得到了涡旋光束与平面光束干涉所产生的位错条纹,用胶片记录位错条纹并制作成位错光栅,在自行设计搭建的光路中进行实验获得1~4 阶的涡旋光束。实验结果表明,各阶涡旋光束的空心半径随着阶数的增大而逐渐增大,与理论分析相符合;实验进一步观察到各阶光栅的二级甚至三级衍射光束,当入射光束中心与光栅位错中心重合时,能够产生光强分布对称的涡旋光束,当光束中心和光栅中心不重合时,产生的涡旋光束的光强分布不对称。这为后续以涡旋光束为捕获光束的光镊实验的进一步拓展及应用提供了理论和技术支持。     

拼接压缩光栅波像差理论研究

为了研究波像差对拼接的影响,采用模拟计算的方法对两对存在像差的子光栅的远场光斑特性参量进行了理论计算,在一定评价判据的基础上,得到了光栅的拼接精度。结果表明,当拼接子光栅的波像差为0.5的慧差时,其最大拼缝偏差约为0.42个光栅周期,最大角度偏差约为0.52rad,均比无像差时的拼接要求有所降低,这一结果对制作大口径拼接压缩光栅是有帮助的。     

一种光纤Bragg光栅流量传感器二维数值模拟研究

提出了一种双光纤Bragg光栅流量传感器模型,应用有限元软件ANSYS对模型进行了二维模拟,模拟说明流体流量和FBG2的光纤布喇格光栅中心波长漂移量之间有良好的关系.尤其在测量流量大于0.01m3/s时,FBG2的布喇格中心波长漂移量和流量有很好的线性度,达到0.9920,灵敏度达到12.017nm/(m3/s).     

石墨烯光栅太赫兹透射特性的研究

建立了石墨烯光栅模型,基于快速收敛傅里叶模型方法计算了太赫兹频段的石墨烯光栅透射率,讨论了费米能级、光栅周期、光栅占空比和弛豫时间对透射率的影响。研究结果表明,在正入射条件下,透射率随频率的增大先减小后增加,且费米能级、占空比和弛豫时间越高,透射率的最小值越小。在入射光频率为2 THz的条件下,透射率随入射角的增大先增加后减小,且透射率在入射角约为60° 时取得最大值。以上研究为石墨烯光栅的理论研究及其实际应用提供了有力指导。     

Azimuthal mode discrimination in radially chirpedconcentric-circle-grating distributed feedback lasers

We report a theoretical investigation analyzing the threshold modes of a concentric-circle-grating (CCG) distributed feedback laser with a radially chirped first-order Bragg grating. A numerical coupled-mode analysis of a chirped CCG laser shows improved azimuthal mode discrimination for chirped gratings with linear, quadratic, and square-root radial dependence. Negatively chirped gratings, in which the grating period decreases with radius, result in improved threshold discrimination between the circularly symmetric fundamental mode and higher order modes; positively chirped gratings, in which the grating period increases with radius, result in decreased threshold for higher order modes in general. Also, the intensity for the fundamental mode at the grating center can be reduced by an order of magnitude using linearly chirped gratings     

基于膜片的光纤布拉格光栅压力传感器的研究

理论分析了光纤布拉格光栅的压力传感特性,给出了光纤布拉格光栅的中心波长与压力的关系以及压力灵敏度系数的表达式,并将光纤布拉格光栅纵向粘贴在自行设计型号为ZXYC01的平面膜片上进行了压力实验.实验结果表明光纤布拉格光栅压力灵敏度系数46 pm/MPa左右,其测量精度为0.5%F.S,而理论的压力灵敏度系数为51 pm/MPa左右,实验值和理论值基本相符,它们分别是裸光纤布拉格光栅压力灵敏度系数的23和26倍.同时发现光纤布拉格光栅的中心波长与压力变化有着良好的线性关系和很高的相关系数并且迟滞现象较小.     

纳米压印制作半导体激光器的分布反馈光栅

分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长的DFB激光器),光栅中间具有λ/4相移结构。采用纳米压印技术制作的DFB光栅相对于通常双光束干涉法制作的光栅具有更好的均匀性以及更低的线条粗糙度,而且解决了双光束干涉法无法制作非均匀光栅的技术难题。相对于电子束直写光刻法,采用纳米压印技术制作DFB光栅具有快速与低成本的优势。采用纳米压印技术在InP基片上成功制作具有相移结构的DFB光栅,为进一步进行低成本高性能的半导体激光器芯片的制作奠定了良好基础。