用于5G智能手机的宽带高隔离度MIMO天线

提出了一种用于第五代移动通信(5G)智能手机的紧凑型宽带高隔离度多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线对,将其在手机两侧边框内表面对称放置,组成相关性低的8元MIMO阵列。采用耦合馈电方式设计了宽带倒F天线(IFA)单元,以零间距镜像对称的方式组成一个结构紧凑的双单元天线对,其-6 dB阻抗带宽为3.3~6.5 GHz(65.3%),完全覆盖了n77/n78/n79和LTE band 46的5G频段,其尺寸仅为26.8 mm×6 mm(0.29λ0×0.07λ0,λ0为3.3 GHz的自由空间波长)。利用差/共模对消理论及加载分布式电容的方法提高了天线对两端口间隔离度,带内隔离度高于11 dB,在n79和LTE band 46频段(4.4~5.925 GHz)隔离度高于15 dB,且在4.9 GHz中心频点处的峰值隔离度能达到40 dB,在整个带内的天线总效率为59%~88.8%。为了提高8元MIMO阵列隔离度,在相邻两天线对之间的接地板上蚀刻矩形缺陷地去耦结构,单元间包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient,ECC)均小于0.1。对该天线阵列进行加工实测,仿真和测量结果基本一致。

基于Zernike拟合的三反射面天线赋形设计

多反射面天线系统受空间、位置和尺寸等因素的影响,其主反射面口面存在相位差,从而导致天线辐射性能下降,文章提出了一种利用Zernike多项式赋形多个反射面的方法,通过对副反射面赋形,在主反射面口面得到期望的幅度相位分布。该方法利用Zernike拟合来处理反射面间的光程差,并将主反射面作为固定面,根据几何光学法和光程条件,在Matlab中建立副反射镜初始模型,通过遗传算法优化Zernike系数调整光程差,对副反射镜面形进行优化设计,避免了复杂的微分计算。使用Grasp仿真软件对设计的三反射面天线系统进行了分析,计算表明,与未赋形的三反射面天线相比,赋形反射面天线系统主波束效率提升了10.67%,达到95%以上,验证了该赋形方法的可行性及对天线系统性能提升的有效性。

基于响应曲面法的BGA焊点结构参数优化设计

球栅阵列(ball grid array package,BGA)封装因其成本低、电气性能好而被广泛应用于集成电路产业中.文中建立了BGA三维模型,将等效应力作为响应目标,选取焊点直径、焊点高度、焊点间距、芯片厚度作为设计因子,采用响应曲面法设计了25组不同水平组合的焊点结构参数进行仿真计算,并基于遗传算法分析对焊点结构热振可靠性进行了优化.结果表明,焊点间距对BGA结构热振可靠性有重要影响;优化方案组合为焊点直径0.28 mm,焊点高度0.20 mm,焊点间距0.40 mm.经过优化验证分析,该优化方案较原始设计方案等效应力降低了11.92%,实现了BGA器件焊点参数优化目的.

基于随机振动过程应力分析的BGA焊点结构优化

建立了板级BGA(Ball Grid Array)焊点有限元分析模型,选取芯片高度、焊点直径、焊点高度、焊点间距作为设计变量,以焊点应力作为响应目标,分别采用田口正交及曲面响应法设计了25组不同水平组合的焊点模型并进行仿真计算,通过数理统计分析及回归分析对焊点结构参数进行了优化,获得了焊点应力最小结构参数最优水平组合.结果表明:在相同条件下,曲面响应优化的结果优于田口正交的结果;应力最小的焊点水平组合为焊点直径0.32 mm,焊点高度0.20 mm,焊点间距0.36 mm;最优水平组合等效应力值为0.3915 MPa,降低了0.65 MPa,实现了BGA焊点结构参数的优化.

基于连续横向枝节的波束扫描天线研究进展

近年来空天地技术飞速发展,大量不同轨道卫星与地面各种移动载体的实时高质量无线通信要求天线具有波束扫描性能,且易共形、重量轻、成本低、功耗小。与反射面和相控阵天线相比,基于平行板波导(Parallel Plate Waveguide,PPW)的连续横向枝节(Continuous Transverse Stub,CTS)天线较易于满足诸多要求。文章首先阐述了CTS天线及其扫描工作原理;然后对机扫和频扫天线的研究进展分别做了分析和总结,实现俯仰面机扫的方法有三种:移动馈源、可变倾角CTS天线和旋转加载在CTS天线上方的相移超表面。同时,整体旋转天线阵列还可进行方位面扫描,即实现二维机械扫描。最后指出CTS波束扫描天线所面临的问题、挑战和下一步研究方向。

肽聚糖的生物合成虚拟仿真实验设计及实践

为了提升“微生物学实验”教学质量,通过三维可视化交互转变方式,完整构建了基于虚拟仿真实验模式的细菌细胞壁关键成分肽聚糖生物合成过程的实验教学体系。虚拟仿真实验过程通过人机对话模式将微观世界的反应全要素在虚拟场景中以直观、开放、仿真可控的方式展示。肽聚糖生物合成虚拟仿真实验的构建丰富,优化并拓展了实验教学资源,提升了微生物实验教学过程中学生自主学习的积极性和研究式学习的自觉性,强化了实验教学对学生科学素养和实践创新能力的培养。

非酒精性脂肪肝患者低自我管理的影响因素分析及列线图模型构建

目的探讨影响非酒精性脂肪肝(Non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)患者低自我管理的危险因素,并构建列线图模型。方法采用便利抽样法,选取2022年3月至2023年3月在乌鲁木齐市某社区卫生服务中心体检的650名NAFLD,其中2022年3月至2023年3月的650例作为建模组,2023年4月至9月的300例作为验证组。验证组依据《成年人健康自我管理能力测评量表》评分分为低自我管理患者和高自我管理组患者。采用单因素分析和二元、多元Logistic回归分析,筛查NAFLD低自我管理的独立危险因素。采用R软件构建列线图模型,校准曲线和决策曲线分别对列线图模型进行内部、外部验证和预测效能评估。结果Logistic回归分析表明,男性、25~64岁、小学及以下文化程度、军人、腰围、体重指数(Body mass index,BMI)、自我效能感、社会支持评分为NAFLD患者低自我管理的危险因素(P<0.001);模型内部及外部验证结果显示,曲线下面积(Area under curve,AUC)分别为0.988、0.959,95%CI分别为(0.981~0.988)、(0.940~0.959),校准曲线与决策曲线贴合良好。结论本研究构建的列线图模型具有良好的预测效果,可量化NAFLD患者低自我管理的风险,有利于护理人员早期准确识别高危患者并制定针对性的护理干预策略。

原位Al_(3)Ti颗粒增强Al-7Si合金纳米压入应变率敏感性

采用纳米压入方法研究了原位Al_(3)Ti颗粒增强Al-7Si合金室温压入应变率敏感性。控制压入应变率加载达到最大预设压入深度,基于连续刚度测量原理,研究不同加载应变率下压入硬度。结果表明,Sr元素添加将原位Al_(3)Ti颗粒增强铝合金中共晶Si相修饰为短纤维状。不同于铝合金基材,颗粒增强铝合金压入硬度表现出应变率敏感性。T6热处理后,共晶Si相球化为颗粒状,材料微观组织均匀性增强,压入应变率敏感性不明显。深冷处理后α-Al晶粒细化,共晶Si相尺寸进一步减小,材料应变率敏感性提高。

一种新型高效能量收集三频整流天线

提出了一种应用于能量收集的新型三频微带整流天线,该接收天线为一种新型高增益三频贴片天线.首先,在贴片两侧刻蚀U字形槽,延长表面电流路径,使天线谐振频点向低频偏移,从而使天线小型化;其次,在矩形贴片刻蚀H型槽和倒U型槽,改变天线上的电流分布来产生2个新的谐振点;最后,合理调节H型槽和倒U型槽的长度,灵活改变天线的谐振频率.整流电路由阻抗匹配网络、整流二极管、直通滤波器和负载组成.Π型和T型二级阻抗匹配网络,用于接收天线和整流二极管输入阻抗的匹配;四分之一波长微带线和滤波电容组成的直通滤波器,用于抑制二极管非线性产生的高次谐波,以避免能量的损失.将接收天线和整流电路集成为整流天线,实验结果表明,在接收功率为3 dBm左右时,整流天线在3个频点2.06、3.43和5.25 GHz处的最大整流效率为54.1%、43.9%和39.9%,可用于物联网中的低功耗电子设备供电.

用于5G智能手机的高隔离度双频8元MIMO天线

提出了一种用于第五代移动通信(5G)的8元高隔离度多输入多输出(MIMO)双频手机天线,覆盖3.5 GHz(3.4~3.6 GHz)和4.9 GHz(4.8~5.0 GHz)两个频段。8元MIMO阵列对称放置在手机两个侧边框内表面上,天线单元由倒F型单极子和缝隙耦合环路分支构成,其尺寸仅为16.3 mm×5.2 mm(0.18λL×0.06λL,λL为3.4 GHz的自由空间波长)。相邻单元间以11.5 mm(0.13λL)间距紧密排列,通过在单元间增加T型缺陷地结构,提高了MIMO阵列隔离度。对该8元MIMO天线阵列进行实物加工及测试,实测结果表明,在两个工作频段内,天线单元反射系数均小于-6 dB,隔离度分别高于20 dB和15 dB,天线效率均大于50%,包络相关系数(ECC)均小于0.006。

玉米秸秆氨化汽爆处理及其固态发酵

在加氨条件下对玉米秸秆进行了汽爆处理(简称氨化汽爆)和固态发酵. 结果表明: 氨化汽爆同样可使秸秆中的半纤维素降解，并使玉米秸秆的酶解率提高到42.97%, 同时可使秸秆的有机氮含量提高1.27倍. 利用氨化汽爆秸秆进行固态发酵，可提高蛋白含量到23.45%，比不加氨汽爆的玉米秸秆提高了1倍. 而加过氧化氢的氨化汽爆不利于微生物发酵.

一种结构紧凑的高隔离度MIMO天线

提出了一种适用于5G移动终端的紧凑型高隔离度多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)微带贴片天线。该天线由2个水平放置的天线单元组成,方形辐射贴片位于介质板的上表面,并由同轴探针直接馈电。天线仅由单层介质基板构成,厚度为1.5 mm。天线单元的边到边间距仅为0.011λ_(0)(λ_(0)为天线中心频率对应自由空间的波长),紧凑的结构使得天线单元间的耦合非常强烈。在2个天线单元的上下两侧引入了U型枝节,通过在U型枝节上产生与原耦合相抵消的新耦合路径,以提高单元间的隔离度。实测结果表明,提出的天线反射系数|S_(11)|<-10 dB的频段为3.475~3.520 GHz,端口隔离度高于22 dB,峰值增益为5.9 dBi,包络相关系数(Envelope Correlation Coefficient,ECC)小于0.008。该去耦结构还可应用于多元贴片天线阵列的解耦。

微波无线输能技术研究进展与系统设计

微波无线输能(microwave wireless power transmission,MPT)技术应用于不易获取直流电能的场合,是研制太阳能卫星、近空间飞行器的关键技术,也可应用于无线传感器网络节点供能及环境低微微波能量的回收.比较了微带线型和共面带状线型2种典型整流天线的单元和阵列性能,提出了对接收天线和整流电路的要求;以获得最大微波波束捕获效率为目标,分析了发射天线拓扑结构及高斯削尖口径电平分布.在研究以上关键技术的基础上设计了一套C波段微波输能系统,该系统从发射端到接收端的直流-直流效率为35%.最后指出了微波无线输能技术存在的问题和未来发展方向.

板级跌落冲击载荷下无铅焊点形状对BGA封装可靠性的影响

焊点高度和焊盘尺寸相同情况下,分析焊点形状(桶形、柱形、沙漏形)对BGA封装在板级跌落冲击载荷下可靠性的影响。根据不同焊点形状建立3种3D有限元模型,采用Input-G方法将加速度曲线作为数值模型的载荷输入,对BGA封装件在板级跌落冲击载荷下的可靠性进行分析。结果表明:在跌落冲击过程中,在0.1ms左右PCB板出现最大弯曲变形;焊点形状对BGA封装件在跌落冲击过程中的可靠性有较大的影响;以最大剥离应力作为失效准则对三种焊点进行寿命预测,沙漏形焊点的平均碰撞寿命值最大,其次是柱形焊点,桶形焊点最小,表明沙漏形焊点在跌落测试中表现出较好的抗跌落碰撞性能。

添加纤维素酶的青贮研究进展

青贮是一种传统的青绿饲料作物的保存方法，在青贮中添加纤维素酶可以增强青贮的效果，促进植物细胞壁的酶解，提高青贮料的消化率。添加纤维素酶的青贮也可用于从植物细胞中提取有价值的天然产物，不仅条件温和，且提取率大大提高。应用在线生产纤维素酶与青贮发酵耦合能大大降低该工艺的成本。对添加纤维素酶青贮的研究可望促进纤维素资源的转化利用。

剪切力对木葡糖醋杆菌及细菌纤维素合成的影响

以摇瓶和发酵罐两种培养体系为对象,考察了剪切力对木葡糖醋杆菌生长和细菌纤维素合成的影响。结果表明,剪切力的存在对细菌纤维素的合成不利,在添加玻璃珠的三角瓶中经9轮震荡培养后,细菌纤维素的产量降至原始菌株的23.6%;在机械搅拌罐中培养时,用剪切力大的六叶平桨进行发酵,细菌纤维素的产量最低,而用转速降低的框式桨进行发酵,细菌纤维素的产量较高。剪切力也影响木葡糖醋杆菌的形态和生长周期,剪切力的存在使细菌菌体变小,单位体积发酵液菌浓降低,菌落形态改变,菌株进入对数生长期的时间延后。实验结果为今后改进提高细菌纤维素动态培养产量提供了理论依据。

秸秆好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料——厌氧发酵的初步研究

采用固态好氧发酵和厌氧发酵相结合的工艺来转化玉米秸秆生产饲料 ,主要研究了厌氧发酵阶段菌种的筛选 ,糖蜜浓度和接种量对厌氧发酵过程的影响。考察了各菌的生长曲线 ,pH、乳酸和还原糖等一些生化特性。结果表明 ,除发酵乳杆菌 1 2 0 2 9外 ,其余各菌均适合厌氧发酵 ,糖蜜浓度升高 ,增强厌氧效果 ,5 %的接种量既能启动厌氧发酵。在优化的条件下 ,pH可在 12h内下降到 4 2左右 ,还原糖快速消耗 ,乳酸含量可达 4 %左右 ,菌数达 10 10 个/

汽爆玉米秸秆固态发酵生产饲料的研究

以汽爆玉米秸秆为原料 ,进行固态发酵生产蛋白饲料的研究 ,优化了发酵的工艺条件。实验结果表明 :发酵温度为 37℃ ,固液比为 1∶3,培养基中 (NH4 ) 2 SO4 的添加量为 4.5 % ,经过 4d发酵 ,蛋白含量为 16 .7% ,FPA酶活为9.5U/g .min ,失重率为 2 7%。汽爆秸秆发酵结果好于未处理的秸秆。

无铅焊料Sn_(3.0)Ag_(0.5)Cu/Cu界面过渡层金属间化合物性能研究

根据实际工业工艺流程和服役工况,制备接近真实服役状态下的微电子封装中无铅焊点界面化合物试样;采用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)确定IMC的形貌厚度和化学成分;根据W.C.Olive算法,利用连续刚度测量(CSM)技术,实现了IMC层、焊料和Cu的弹性模量、硬度随压痕深度变化的连续测量,得到IMC层材料的硬度和弹性模量分别为(5.2±0.2)GPa和(104.51±2.62)GPa。根据纳米压痕结果,焊料、Cu和IMC蠕变应力指数从小到大分别为15.129、61.463和70.27。

蚕丝酶精练研究进展

蚕丝的酶精练包括蛋白酶脱胶和脂肪酶除油,其中蚕丝蛋白酶脱胶研究较为系统深入,包括蛋白酶种类的选择、脱胶工艺及影响因素、脱胶产品的质量评价等;蚕丝脂肪酶除油研究较少。文章对这一研究进展进行了综述,分析了蚕丝酶精练的优势及制约因素,指出了进一步研究的方向。