直流-射频超导光阴极电子枪

直流-射频超导(direct current-superconducting radio frequency,DC-SRF)光阴极电子枪是由北京大学射频超导加速器实验室提出并发展的一种连续波电子源,可产生MHz及以上重复频率、皮秒至亚皮秒脉冲、Me V能量的电子束.作为一类重要的超导型光阴极电子枪,DC-SRF将具有高量子效率的半导体光阴极与射频超导加速腔分离,成功地解决了二者之间的兼容问题,并具有结构紧凑、暗电流低等优点.DC-SRF光阴极电子枪的研发经历了样机、DC-SRF-I及DC-SRF-II三个阶段,其中,DC-SRF-I于2014年实现稳定载束运行,并开展了系列应用实验;DCSRF-II于2021年建成,2022年实现100 p C束团电荷量、1 MHz重复频率的连续波模式运行,暗电流小于1 pA,归一化发射度达到亚mm-mrad级,综合性能指标处于领先地位.本文总结DC-SRF电子枪的研究工作,主要内容包括DCSRF-I电子枪、DC-SRF-II电子枪、光阴极与驱动激光等.

DC-RF混合等离子体温度及流场的数值计算

直流-射频(DC-RF)混合等离子体在材料合成领域有着较大的优势。为了对这种混合等离子体的特性进行分析,本文采用基于磁流体力学方程的DC-RF等离子体模型,数值分析了操作参数的改变对混合等离子体流场的影响效应。计算结果表明,直流电弧电流及工作气体流量的增加,主要使反应室中心区域处的混合等离子体轴向速度增加,并改变该区域内的温度及流场分布。但对反应室出口位置处的速度及温度分布影响不大。因此,可以通过调节直流电弧电流及工作气体流量的大小来改变混合等离子体的流场分布,从而满足特定材料处理工艺的需要。

基于湍流模型的DC-RF混合等离子体流动及传热特性研究

直流-射频(Direct Current-Radio Frequency,DC-RF)混合等离子体具有高温、高化学活性等特点,在核用超细粉末材料制备领域有着广阔的应用前景。对这种混合等离子体的特性进行研究,可以为等离子体发生器装置的设计及稳定运行提供参考。本文采用k-ε湍流模型,对DC-RF混合等离子体发生器内的热等离子体的温度及流场空间分布进行模拟,并在此基础上分析了各工作参数对混合等离子体流动及传热特性的影响。模拟结果表明:提高DC弧电流、增大反应气及冷却气流量均能减弱混合等离子体发生器入口处的回流效应;提升RF线圈电流则能增加RF线圈附近的等离子体温度及高温弧区面积,但过大的气流量及过高的线圈电流会对发生器装置的正常工作产生不利影响。因此,需要合理调节各种工作参数来改变混合等离子体的流场分布,从而在保证装置稳定运行的前提下满足不同材料处理的需求。

A 1.8V CMOS Direct Conversion Receiver for a 900MHz RFID Reader Chip

A direct conversion receiver with optimized tolerance to local carrier interference is designed and implemented in a 0.18μm 1P6M mixed-signal CMOS process for a 900MHz RFID reader transceiver. A baseband amplifier with series feedback topology is proposed to achieve passive mixer buffering,baseband DC cancellation,and signal amplification simultaneously. The receiver has a measured input ldB compression point of - 4dBm and a sensitivity of - 70dBm when 10dB SNR for digital demodulation is required. The receiver is integrated in a reader transceiver chip and consumes 90mA from a 1.8V supply.

基于传输线的单支路电阻压缩网络

本文提出了一个基于传输线的单支路电阻压缩网络(SRCN).该SRCN由一段短路线和一段开路线组成,当开路线和短路线的总长度接近λ0/4时,可以减小整流器输入阻抗对输入功率变化的敏感性.在此基础上,设计了一个工作于2.45GHz的基于SRCN的整流器,并对整流器的射频-直流(RF-dc)转换效率进行了仿真.结果表明:在使用了SRCN结构后,由于整流器输入阻抗随输入功率的变化显著减小,整流器的转换效率在0~20dBm的输入功率范围内提高了8%~15%.本文所提出的SRCN将整流电路简化为单个支路,简化了电路结构,降低了成本.

无线能量传输的整流电路与天线一体化研究

整流电路是无线能量传输的关键器件之一。传统的整流电路与天线一体化设计是将整流电路的输入端口及接收天线的馈电口的阻抗分别匹配至50Ω再相连。以此方法设计的整流电路与天线一体化设计存在插入接口损耗和额外的匹配微带线的缺陷,间接导致射频-直流(RF-DC)的转换效率偏低。因此,本文设计了一款整流电路的输入端口及接收天线的馈电口实现共轭匹配的整流电路与天线一体化设计,其工作频率为3.5GHz,在输入功率为6dBm情况下可获得最佳射频-直流(RF-DC)转换效率63.5%,同时在-9dBm~10dBm的输入功率范围内可实现超过30%的射频-直流(RF-DC)转换效率。