基于缝隙波导工装的金属接触PIM统计行为研究

提出一种基于缝隙波导的可分离且可同时测量接触电阻和无源互调(PIM)的电接触PIM测试方法,并在此基础上研究了金属接触PIM的统计行为。通过接触样品的表面形貌和成分表征,确定了铝合金和镀银铝合金待测件表面存在的氧化膜是产生PIM的主要原因;在几种不同压强下利用四线法多次重复加载后,测量了接触电阻并获得了其统计规律;利用设计的缝隙波导工装测试了铝合金和镀银铝合金金属接触界面接触电阻、PIM和接触压力之间的关系。实验结果表明,在特定压力下的接触电阻具有统计分布特性,其PIM值也随之具有波动性;随着接触压力的增大,接触电阻与PIM值总体上都呈现下降的趋势,且波动范围随之减小。     

微带线无源互调的传输矩阵理论方法

均匀微带线是微带电路的基本结构,建立微带线PIM解析模型具有重要意义。本文基于受控源等效,在微带线的集总电路等效模型中,将微带线中的分布式寄生非线性PIM源建模为二次受控电流源或电压源,从而得到微带线PIM电压和电流关系的传输矩阵表达式,建立了寄生非线性机制的微带线PIM解析计算模型;并通过对比不同长度的镀镍微带线与不同浓度掺磷工艺镀镍微带线的传输互调与反射互调规律,验证本文提出的PIM传输矩阵方法的合理性。通过该模型提取了镍镀层在0.71 GHz时的三阶相对磁导率非线性系数为1×10^-10 m²/A²。本文方法为进一步建立其他复杂结构微带电路PIM模型提供了新思路。     

基于粗糙表面模型的微波波导连接的无源互调研究

提出了一种计算微波波导连接产生的无源互调(PIM)的新模型.考虑到实际波导表面微凸体高度分布的非对称性,采用威布尔分布来描述波导表面的微观形貌,具有更广泛的适用性.依据波导连接的MIM(金属绝缘体-金属)界面粗糙模型对其等效电路参数的影响规律,采用泰勒级数法较为系统地研究了矩形波导的三阶PIM对表面粗糙度、绝缘层厚度、接触载倚等因素的依赖关系.研究结果表明:波导加工所致的表面粗糙度越大、表面绝缘层越厚、施加的接触载荷越小,PIM则越严重;理论预测表明:当波导连接的接触载荷从104Pa增加到106Pa时,三阶PIM可降低约50dB.     

微带传输线的无源互调效应实验研究

通过专用无源互调分析仪对微带传输线的无源互调(Passive Intermodulation,PIM)效应进行了初步实验研究.在不同微波介质基材上设计并加工了特征阻抗为50Ω的不同长度的微带传输线,通过专用无源互调分析仪进行PIM测试.实验结果表明:输入载波功率每增加1dB,三阶PIM产物功率增加约2.7dB;三阶PIM产物有随载波频率增加而减小的趋势;微带传输线越长,则PIM产物功率越大;微波介质材料对PIM产物也有一定影响.所得实验规律对高性能微波集成电路设计具有借鉴意义.     

PTFE–SiO2复合涂层电子发射特性及抑制放电

目的 调控空间电子器件有机介质聚四氟乙烯(PTFE)表面的二次电子发射系数(SEY)接近1,以降低表面电荷沉积速率,减少静电放电(ESD)的发生。方法 通过磁力搅拌将PTFE分散液和SiO2粉末混合均匀,制备不同浓度配比的PTFE–SiO2混合溶液,将混合溶液旋涂在覆铜板表面,在80 ℃烘箱中加热4 h得到复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)对涂层表面形貌进行观察,采用局域漏电流法对复合涂层的二次电子发射系数进行测试,通过MATLAB对表面电势进行仿真计算,在SEM中对复合涂层放电特性进行测试。结果 从SEM图可以看出,随着SiO2浓度的增大,复合涂层表面SiO2颗粒变得密集。从SEY测试结果可以看出,在SEY>1的能量区间内,复合涂层的SEY随SiO2浓度的增大而逐渐降低,当SiO2质量分数大于15%后,涂层的SEY基本保持不变;在SEY<1的能量区间内,当SiO2浓度为15%时,复合涂层的SEY达到最大值。表面电势仿真计算结果及放电测试结果显示,复合涂层能有效降低表面电荷沉积速率及增大放电阈值。结论 当SiO2颗粒质量分数为15%时,复合涂层SEY的调控效果最显著,SEY最大值从2.0变化到1.6,10 keV能量下的SEY从0.6变化到0.8。当SiO2颗粒质量分数大于15%时,复合涂层能有效降低真空器件PTFE表面电荷沉积速率,提高放电阈值,减少静电放电的发生。因此,这是一种有效提高航天器电子器件可靠性和工作时间的表面处理方法。     

铝合金镀银表面粗糙化处理方法及其SEY抑制机理

目的为了有效降低空间大功率微波器件铝合金镀银表面的电子发射系数,提高空间大功率微波器件的微放电阈值。方法研究了铝基体上电化学镀银平板试样表面的两种粗糙化处理方法——微图形光刻法和直接湿化学腐蚀法,利用扫描电子显微镜和激光扫描显微镜对两类表面处理得到的多孔平板样品的粗糙形貌进行了表征,利用电流法对其表面二次电子发射(SEY)特性进行了测试分析。结果所获得的规则阵列圆孔表面和大深宽比及随机分布的粗糙表面均能够显著降低镀银表面SEY,并且工艺重复性好。与平滑银表面相比,抑制效果最好的圆孔阵列样品表面能将SEY的最大值从2.2降到1.3,E1值从50 e V增加到100e V;随机刻蚀结构能将平滑银表面SEY的最大值从2.2降至1.1,E1提升至300 e V。基于孔隙内二次电子轨迹追踪的蒙特卡洛理论模拟方法,对两种典型样品的表面二次电子陷阱效应进行了理论分析,表面SEY特性模拟规律与测试数据一致。结论光刻和湿化学刻蚀工艺制备的银表面微形貌均能有效降低镀银表面的SEY,镀银表面粗糙化处理方法能够提高卫星大功率微波部件的微放电可靠性,并不会显著增加其插损。     

电导率调制体声波谐振器FDTD仿真研究

该文基于FDTD数值仿真法研究了电导率对ZnO体声波谐振器谐振频率的影响规律,为体声波声放大器、可调滤波器及探测器的优化设计提供指导。电导率的影响通过连续性方程引入,为了提高仿真精度,连续性方程采用四阶Adams-Bashforth差分格式。仿真结果表明,电导率在1～30 mS/m时,对谐振器谐振频率具有显著的调制效果。     

壳聚糖羧基化的研究进展

壳聚糖是一种生物来源丰富的天然高分子多糖,广泛应用于众多领域。概述了N,O-羧基化、N-羧基化、O-羧基化改性壳聚糖的制备方法。     

厚膜线性NTC热敏电阻器的研究

普通ＮＴＣ热敏电阻器的阻－温特性呈指数变化,用于测温、控温和温度补偿很不方便,而ＮＴＣ线性网络又相当复杂。借鉴普通ＮＴＣ热敏电阻器线性化的机理,能够使宏观上的热敏电阻器与普通电阻器的串并联,在微观上得以实现以Ｍｎ－ＣＯ２Ｏ４和ＣｏＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４为热敏相,适当的ＲｕＯ２为导电相,硼硅玻璃为玻璃相,用厚膜陶瓷工艺制成了厚膜线性ＮＴＣ热敏电阻器。     

微带电路无源互调干扰问题综述

无源互调（PIM）干扰是微波射频电路面临的主要可靠性问题之一,随着微波射频电路小型集成化发展,微带电路无源互调效应研究开始受到工业界和学术界广泛关注。研究微带电路无源互调机理、评估和抑制方法,对于制备小型化、高可靠性微波射频电路具有重要价值。与腔体部件相比,微带电路的非线性往往是分布的,且与基材选择、制造工艺和器件结构等方面都有重要关系,因此研究难度更大。近年来虽然关注微带电路互调的研究越来越多,但依然难以直接指导微带电路的实际设计。基于此,本文系统论述了近年来微带电路无源互调领域的研究情况,包括非线性机理、仿真建模以及测试诊断等方面,为未来更深入地研究微带电路无源互调效应提供参考。