【摘 要】
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随着无线技术的飞速发展,基于5G应用的毫米波技术研究变得越来越广泛且流行。为了满足5G甚至6G通信系统的高数据传输速率要求,毫米波通信系统应具有实现波束形成和扫描的能力,所以毫米波相控阵系统被认为是下一代通信系统。而开展基于CMOS工艺的毫米波幅相控制模块的设计与研究,对于提高毫米波电路性能、降低系统成本、推动民用毫米波相控阵系统的开发与应用都具有巨大的学术价值与潜在的市场价值。首先本文介绍了相控
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随着无线技术的飞速发展,基于5G应用的毫米波技术研究变得越来越广泛且流行。为了满足5G甚至6G通信系统的高数据传输速率要求,毫米波通信系统应具有实现波束形成和扫描的能力,所以毫米波相控阵系统被认为是下一代通信系统。而开展基于CMOS工艺的毫米波幅相控制模块的设计与研究,对于提高毫米波电路性能、降低系统成本、推动民用毫米波相控阵系统的开发与应用都具有巨大的学术价值与潜在的市场价值。首先本文介绍了相控阵系统的基本理论,并着重分析了幅相控制模块—移相器和衰减器的基本原理、电路结构、性能指标、分类等基础知识,根据电路基本原理分析了各个移相器和衰减器结构的优缺点和适用范围,为后文电路的讲解与设计打下基础。从CMOS晶体管小信号模型入手,分析了基于CMOS晶体管的开关结构工作特性和优化方法,设计了一款基于65nm CMOS工艺的的6位无源移相器,实现了以5.625°为步进的360°移相。移相器版图后仿真表明在90-100GHz频段内,移相器均方根相位误差小于4°。无源结构移相器性能在此频带内能实现较好的移相性能,但如果想要拓宽频带,可能会出现性能的恶化。进一步地,面向26GHz无线通信应用,设计了一款宽带的6位有源移相器,采用矢量合成结合本振移相系统架构,该移相器工作频段为16-26GHz（相对带宽为47.6%）,移相步进5.625°,64个工作状态,移相范围360°。最终测得移相器的均方根相位误差小于3°,均方根幅度误差小于1.5dB,实现了宽带的本振移相。最后在W波段连续调频波雷达中,设计了一款3位无源衰减器。采用了串联尾电容结构,来补偿传统衰减器结构存在的固有附加相移。该衰减器工作频段90-100GHz,步进2dB,幅度调节范围14dB。最终测得均方根幅度误差小于0.5dB,衰减器均方根相位误差小于2.5°,验证了尾电容在较高频段对附加相移也有补偿的效果。
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近年来,类液态Cu2-xSe基热电材料因其热电性能优异,且组成元素无毒无害而受到广泛关注。然而,该类材料随温度变化而发生的物相变化及类液态Cu离子在外场作用下长程迁移造成元素析出等现象,导致其稳定性较差,阻碍实际应用。据报道,类液态Cu2-xSe材料的稳定性及热电性能与Cu空位浓度密切相关,适当的Cu空位能有效抑制相变且增强材料的服役稳定性。然而,过量Cu空位导致材料本征载流子较高、热电性能较差。
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随着在医疗监测和能量采集等领域的突出表现,柔性电子技术引起了人们的广泛关注。由于其柔软的特性,可运用在皮肤表面等,实现电子设备的可穿戴,为一些应用提供大量的新功能。可穿戴设备领域发展的一大趋势就是柔性光电传感器的使用。其中,基于GaSe/MoS2异质结的光电探测器可借助于其材料优异的光电特性和异质结的辅助,实现从可见光到近红外光的高性能探测。然而现有的基于GaSe/MoS2异质结的光电探测器大多基
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