基于波形测试的异质结双极型晶体管器件负载失配影响分析

大功率电磁脉冲冲击下,射频集成微系统内部容易产生负载失配问题,严重者可能导致系统失效甚至损毁。采用实时的波形测试方法,对射频器件的负载失配进而导致器件损毁的机理进行了分析。该方法以矢量网络分析仪作为主要测试仪器,结合回波信号注入和相位参考模块获得待测器件实时电压电流波形,进而分析其负载失配影响机制。采用有源负载牵引技术模拟大功率耦合电磁脉冲注入,进行了电压驻波比39∶1的失配测试,大幅提升了测试范围。创新性地采用了谐波信号源注入模拟杂散谐波电磁干扰,评估器件的谐波阻抗失配特性。通过实际异质结双极型晶体管(HBT)器件测试的结果表明,基波的失配会造成负载端电压过大,增加器件的易损性;基波和谐波频率的干扰分量组合使得输出电压瞬态峰值升高,造成器件的损毁。在进行电磁安全防护时,应同时考虑基波和谐波频率的防护。

强电磁干扰下射频集成微系统防护的挑战与机遇

强电磁脉冲注入到射频集成芯片/微系统中将产生一系列连锁响应,影响系统、器件以及芯片工作状态甚至引起击穿等可靠性问题,严重威胁器件、电路及系统安全。传统的电磁脉冲防护依赖于前后门的系统级别防护,将电磁防护设计与风险控制机制引入早期设计阶段至关重要。集成电路芯片是国家重大基础设施的核心部件,射频集成微系统的抗电磁脉冲攻击能力对系统安全有着举足轻重的作用。该文介绍了强电磁干扰下集成电路防护的挑战,从强电磁脉冲损毁机理、能力评估与测试技术、防护技术等方面介绍了该领域国内外的研究动态,分析了当前研究存在的主要问题和机遇,旨在为芯片级的电磁安全防护提供参考。

基于Rytov积分近似的有限口径定量反演成像(特邀)

提出一种适用于有限口径下高相对介电常数和大尺寸目标物体的反演方法。首先分析了低损耗介质的复折射率,通过有效折射率的计算方法得到有效折射率与介电常数关系;利用高频近似估计对比度函数,通过近似估计散射体内部散射场及其梯度对传统Rytov近似进行数学上的修正,产生无相位条件下Rytov积分近似模型,该模型可以实现定量重建高相对介电常数和大尺寸未知目标的对比度虚部。仿真结果显示有限口径下的Rytov积分近似可以对高介电常数和大尺寸目标的对比度虚部提供精确的形状重建。