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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 用于提高烧蚀效率的高功率GHz飞秒激光器

    摘要： 如今，超快激光器在众多工业应用中的相关性和可靠性已得到充分验证。飞秒加工技术难以进一步渗透工业制造市场的主要限制在于：与市场需求及替代技术相比，其生产效率仍显不足。为满足市场对更高产能的需求，提升飞秒激光器的功率、脉冲能量或重复频率已成为普遍趋势。其中一种提升功率的策略催生了GHz级飞秒激光器的研发。当加工过程中的重复频率超过数百kHz时，激光脉冲间隔小于材料的热弛豫时间，导致靶材出现热累积效应，进而使加工温度升高并降低烧蚀阈值。研究人员报道了一种简易易用的GHz放大飞秒激光光源。该光源基于近GHz重复频率的被动锁模振荡器，通过筛选GHz级脉冲后，再利用高功率放大器链对脉冲串进行进一步放大。实验采用该GHz飞秒激光源配合振镜扫描系统，对铜、铝和不锈钢进行了烧蚀测试，分别获得0.7、2.3和1.4（立方毫米/分钟）/瓦的特定烧蚀速率。研究重点分析了子脉冲数量等关键实验参数的作用。得益于GHz模式下的特殊烧蚀方案，其烧蚀效率可与单纳秒脉冲相当，同时保持了飞秒加工的常规质量水平。

    关键词： 超短脉冲、效率、GHz、高功率、烧蚀、振幅、激光、飞秒

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE/MTT-S国际微波研讨会（IMS 2019）- 美国马萨诸塞州波士顿（2019年6月2日-6月7日）] 2019年IEEE MTT-S国际微波研讨会（IMS）- 采用激光增强直印增材制造技术（LE-DPAM）的W波段有限地共面波导（FG-CPW）

    摘要： 采用增材制造技术实现了工作频率高达110GHz的有限地共面波导(FG-CPW)的设计、制作与测量。通过激光增强直印增材制造工艺制备FG-CPW，该工艺在同一数字制造平台上集成了355nm或1064nm波长激光加工、熔融沉积成型和微滴喷射技术。该方法提供了毫米波封装系统所需的高尺寸精度。重点考察了355nm和1064nm波长激光加工的特征尺寸与尺寸精度特性。测试并对比了多种50欧姆和60欧姆阻抗的FG-CPW设计，与商用校准基板上的FG-CPW传输线进行参比。实测获得110GHz频段低至~0.3dB/mm的衰减指标。据作者所知，这是首次报道采用激光增强直印增材制造(LE-DPAM)技术实现的W波段传输线实验成果。

    关键词： 传输线、W波段、激光加工、增材制造、FG-CPW、毫米波、3D打印、110 GHz

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨USNC-URSI无线电科学会议 - 美国佐治亚州亚特兰大 (2019.7.7-2019.7.12)] 2019年IEEE国际天线与传播研讨会暨USNC-URSI无线电科学会议 - 基于LTCC的接地共面波导馈电毫米波立体金字塔喇叭天线

    摘要： 对于成像、波束成形、集成收发器和雷达等多种应用，封装天线（AiP）系统具有强烈的实施需求。基板集成喇叭天线因其小尺寸、易于集成和高增益而成为有价值的AiP候选方案。此外，体积封装方法可显著减小天线尺寸并增强增益。本文首次提出了一种94 GHz低温共烧陶瓷（LTCC）集成体积式金字塔喇叭天线。采用垂直LTCC工艺，设计了一款GCPW馈电的单喇叭天线。结果表明，该天线在91.6 GHz至95.6 GHz频段内S11<10 dB，实测增益达8.7 dBi。

    关键词： 封装天线，低温共烧陶瓷（LTCC），体积喇叭天线，94 GHz

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 一种用于2.45 GHz无线能量传输的紧凑型全向双环整流天线

    摘要： 设计了一种用于2.45GHz微波无线能量传输的紧凑型双环向全向整流天线。提出了一种新型双环向接收天线，通过扩展折叠曲线形成，其反射系数为-32.5dB。通过设计带有60°径向短截线和单短截线的阻抗匹配网络，实现了在0dBm输入功率下最大效率55.6%、输出直流电压1.19V的整流器。对天线和整流器进行了仿真与实测，测量结果与仿真值吻合良好。整流天线实验结果表明：在2.45GHz、0dBm输入功率时最大转换效率达51%。该整流天线具有尺寸紧凑和全向能量采集的特性，适用于射频能量收集应用。

    关键词： 2.45 GHz，无线能量传输，双环整流天线，全向，紧凑型

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 采用新型宽带径向短截线的全W波段氮化镓功率放大器单片集成电路

    摘要： 本文描述了基于氮化镓技术的首款全W波段（75-110 GHz）功率放大器（PA）单片微波集成电路（MMIC）的设计方案。所研究的MMIC包含两个版本：三阶PA在70-110 GHz带宽范围内平均输出25.6 dBm功率，功率附加效率（PAE）为6.5%；四阶PA可产生27 dBm功率，PAE为6.1%。在80 GHz频率点实现28.6 dBm的峰值输出功率，对应PAE为8.6%，功率密度达2.6 W/mm。通过采用新型宽带径向短截线设计（其带外抑制能力较传统结构提升近两倍），部分实现了该宽带特性。据我们所知，目前尚无其他固态电路能在整个W波段达到如此高的输出功率水平。

    关键词： 单片微波集成电路（MMIC）、宽带、功率放大器（PA）、高电子迁移率晶体管（HEMT）、W波段（75–110 GHz）、径向短截线、氮化镓、毫米波（mm-waves）

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 65纳米CMOS工艺下适用于60GHz频段的微型化宽带耦合器

    摘要： 本文提出了一种采用65纳米CMOS工艺、适用于60GHz频段应用的紧凑型宽带耦合器。通过采用耦合线蜿蜒结构，实现了小型化设计。该耦合器在60GHz频点测得输入端口与直通端口（S21）间插入损耗为6.3dB，输入端口与耦合端口（S31）间为5.6dB。实测幅度不平衡度为0.75dB，相位差为92°。整体而言，在50至67GHz频段内，该耦合器实测幅度不平衡度<1dB，相位不平衡度<4°，回波损耗优于13dB，隔离度优于20dB。此外，其核心区域仅占156μm×157μm（0.024mm2）。

    关键词： 毫米波，60 GHz，耦合器

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 晶圆上TRL校准与ISS SOLT校准（采用开路-短路去嵌入技术）在高达500 GHz频段的比较

    摘要： 亚毫米波电路设计需要对无源和有源器件进行精确的晶圆上测试表征。工业界通常采用晶圆外SOLT校准方法进行器件特性测试。本研究通过结合实测数据与高达500GHz的电磁（EM）仿真，全面分析了110GHz以上频段晶圆上和氧化铝晶圆外校准流程的有效性。电磁仿真分两个层级进行：首先针对被测器件的本征参数建立基准参考，随后延伸至探针层级以模拟晶圆外校准中使用的各类标准件，以及存在探针时的晶圆上校准场景。所有电磁仿真数据均采用与实测相同的校准流程和工具进行处理，因此包含探针-衬底耦合效应。此外，我们开发了商用阻抗标准基板（ISS）的精确电磁模型用于SOLT校准。研究发现，无论是晶圆外还是晶圆上校准，实测数据与电磁仿真结果均呈现良好一致性。结果明确揭示了200GHz以上频段氧化铝晶圆外方法在硅基技术器件表征中的局限性。最后本文对晶圆外和晶圆上两种校准方法的优缺点进行了讨论。

    关键词： 探针台、校准、S参数测量、TRL、太赫兹、SiGe HBT、晶圆上、500 GHz、SOLT

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [IEEE 2018年第13届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 西班牙马德里(2018年9月23日-25日)] 2018年第13届欧洲微波集成电路会议(EuMIC) - 用于户外点对点通信的高线性度57–66 GHz SiGe接收机

    摘要： 采用0.12微米SiGe工艺设计并制造了一款覆盖完整60GHz频段（57-66GHz）的超外差架构全集成接收机。该接收芯片包含镜像抑制低噪声放大器(LNA)、射频至中频混频器、射频可变衰减器、中频可变增益放大器、正交中频至基带解调器、可调谐基带滤波器、锁相环(PLL)及三倍频器。该接收芯片实现最大增益65dB、最小噪声系数5dB，在高线性模式下三阶输入截点(IIP3)优于2dBm，动态范围>75dB，功耗为630mW。

    关键词： V波段、SiGe BiCMOS、接收器、毫米波集成电路、60 GHz

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018） - 英国伦敦（2018年4月9-13日）] 第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018） - 带校准结构的基站天线阵列

    摘要： 5G技术的引入正推动移动通信研究向毫米波领域发展。然而作为5G标准组成部分的sub-6 GHz频段凭借新增可用频率范围，具备优异的信号传播特性和更大容量。本文介绍了一种集成收发器校准信号注入网络的2×2皮基站天线阵列设计方案，工作频段为2至6 GHz。该带校准板的天线阵列具有优于-6.3 dB的有源反射系数及高于-3 dB的效率，校准网络提供29 dB耦合度。

    关键词： sub-6 GHz（低于6 GHz频段）、基站、校准网络、移动通信、波束成形

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018）- 英国伦敦（2018年4月9-13日）] 第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018）- 面向28GHz 5G物联网与传感器网络的指环相控阵天线

    摘要： 本文在28 GHz 5G通信系统的指环上构建了圆形相控天线阵列。通过仿真验证了该天线阵列在自由空间及佩戴于三根手指的用户手部模型中的性能。研究发现，此类天线结构对用户影响具有强适应性，并展现出稳定的覆盖效率特性。当模拟佩戴用户手部的指环时，观测到80%的覆盖效率与5 dBi的实现增益。同时还发现高功率损耗密度与天线失谐之间存在关联。

    关键词： 5G、可穿戴天线、传感器网络、28 GHz、相控阵、物联网、指环天线、用户效应、天线

    更新于2025-09-04 15:30:14