L波段小型化150W GaN功率载片的研制

介绍了一种采用氮化镓(GaN)材料的L波段高增益小型化功率载片设计方法。该GaN功率载片基于高电子迁移率晶体管芯片,采用负载牵引测试技术提取大信号阻抗参数,并依据该大信号阻抗参数设计阻抗匹配电路网络。在L波段990 MHz~1130 MHz频段内,36 V直流工作电压、150μs脉冲宽度、15%占空比工作条件下,实现输出功率大于150 W、功率增益优于35 dB、功率附加效率大于52.5%的性能指标,并在20 mm×14 mm×2.8 mm的尺寸内,实现高增益、高效率的百瓦量级小型化功率载片研制目标。

一款基于非线性模型设计的高性能GaN功率放大载片

采用南京电子器件研究所研制的0.35μm栅长、60 V高压AlGaN/GaN HEMT工艺,利用可缩放大信号模型仿真设计了一款工作在S波段的高性能功率放大载片。该功率放大载片由单个总栅宽为36.4 mm的GaN管芯采用混合集成内匹配方案设计而成,漏极工作电压为60 V,工作频带为2.7~3.5 GHz。测试结果表明,在环境温度300 K,脉宽250μs、占空比15%的脉冲测试条件下,功率放大载片在工作频带内最大饱和输出功率为354.8 W,最大功率附加效率为61%,功率增益大于14.7 dB,显示了GaN器件的高工作电压、高功率密度、宽工作频带等特性。

C波段高效率小型化GaN 150W功率放大器载片设计

介绍了一种C波段高效率GaN功率放大器的设计流程。该功率放大器为满足小型化尺寸要求,采用高介电常数的钛酸锆陶瓷实现功分器匹配电路,通过无源集总元件(integrated passive device,IPD)技术,创新性地将栅极匹配电容和二次谐波匹配网络集成在同一芯片尺寸内,采用Lange电桥合成构成平衡结构的小型化功率放大器载片。整个功率放大器在15.0 mm×9.2 mm×2.0 mm的载体内实现。测试结果显示,在工作电压36 V、输入功率40 dBm、脉宽1 ms、占空比30%条件下,4.4 GHz~5.0 GHz频带内饱和输出功率在145~166 W,功率增益在10~10.6 dB,功率附加效率大于56%,最高功率附加效率达到59.3%。

装药过载环境力等效模拟实验技术研究

为解决装药安全可靠性能实验成本高、强过载环境测试难度大等瓶颈问题,以等效模拟弹体侵彻钢板时内部装药过载环境力为目标,基于数值模拟方法,设计了装药过载环境力等效模拟实验装置,并开展了等效模拟实验,突破了同时满足加载压力大于1 GPa和脉冲宽度大于100μs的技术难点。结果表明,弹丸侵彻钢板时装药受到的过载为正弦波单脉冲。在装置中采用波形调整器不仅能够调控加载到待测药表面的波形,还能对压力的衰减产生大幅影响。随着波形调整器厚度的增大,加载在待测药表面的压力逐渐减小,脉冲宽度显著增大;随着飞片厚度增大,飞片获得的驱动速度逐渐减小,加载在待测药表面的压力明显减小,脉冲宽度变化不明显。装药过载环境力模拟装置形成的脉冲特征值与弹丸侵彻钢靶过程的数值模拟结果对比,超压峰值误差最高为5.71%,脉宽误差最高为14.8%,均低于15%,验证了用该装置模拟弹体侵彻钢靶时装药加载状态的等效性。

L波段F类高效率载片式功率放大器设计

为解决传统F类功率放大器受晶体管输出电容和输出电感影响,导致调谐匹配网络结构复杂的问题,提出了一种紧凑型的输出调谐匹配电路结构。通过分析基波匹配电路的阻抗特性,在谐波频率处可将其等效为一段有限的到地电抗。在设计谐波匹配电路时,将该电抗元件与谐波匹配电路进行协同设计,避免引入多余的元件来消除基波匹配网络对谐波匹配网络的影响,减小了功放的整体面积。最后,仅引入一个LC串联谐振网络,实现对输出二次\\三次谐波的控制以提高输出效率。基于该电路结构,采用0.25μm GaN HEMT管芯设计了一款L波段高效率功率放大器,并且使用内匹配技术在7 mm×8 mm铜-钼-铜载片上实现。实测结果表明,在漏源电压28 V、10%占空比的脉冲输入的工作条件下,该功率放大器在1.18~1.42 GHz频带内实现饱和输出功率48.1~48.4 dBm,功率附加效率61%~63%,功率增益大于26 dB。该结构在提高效率的同时,降低了电路复杂度。

一种大径厚比低温分光片支撑结构的设计与试验

空间相机大径厚比低温分光片支撑结构设计时,需要在刚度和柔度方面进行平衡,既要保证能通过力学振动考核,同时还要保证低温下面形精度。针对这一需求,文章设计了一种新的支撑结构,利用不同结构材料热膨胀系数差异进行变形适配,实现无热化支撑,同时在不同材料连接环节设计多级径向柔性卸载结构,实现分光片高刚度、高低温面形精度支撑。对该结构进行了仿真分析,结果表明:分光片组件一阶基频达到191 Hz,从常温293 K到工作温度133 K,分光片面形RMS变化0.032λ(λ=632.8 nm)。该结构的低温面形测试结果显示:温度从293 K降到130 K,分光片面形RMS变化0.028λ。分光片组件随相机主体完成鉴定级力学试验考核,分光片组件安装点最大加速度响应达到16gn,试验前后分光片组件状态无变化。文章设计的大径厚比低温分光片支撑结构刚度、低温面形精度和环境适应性均满足空间相机应用要求。

单桩静载试验中钢筋连接新技术分析

将钢筋连接工艺应用到单桩竖向抗拔静载试验中,代替传统的焊接连接方法,以期达到快速、安全、方便、节约成本的目的。本研究为该思路的初步尝试,针对小吨位的常见空心预制桩抗拔试验,加工了一套装置。该装置利用预制桩孔洞内的灌芯钢筋提供上拔力的特点,利用锚具卡扣装置,将钢筋和装置进行连接。在上海松江区某项目开展了现场试验,整个组装过程无需焊接,试验结束拆解装置后可重新利用,为同行提供参考。

带空腔爆轰加载装置对驱动飞片的影响

结合实验和数值模拟技术 ,研究了在炸药透镜和飞片之间引入空腔对爆轰躯体的定量影响。计算和实验结果基本一致 ,表明引入空腔的爆轰加载装置可以推动厚度 6mm以上的厚飞片 ,并可以避免飞片中出现层裂现象 ,从而可以实现较低的冲击压力和较长的压力脉宽 。

光纤位移干涉仪在爆轰加载飞片速度测量中的应用

利用光学多普勒效应和外差方法搭建了一台光纤位移干涉仪。装置采用光通信行业中已经发展成熟的器件,主要由带尾纤的半导体激光器、三端口环形器、光纤探头、宽带探测器以及宽带高采样率示波器等构成。整个装置结构简单,价格便宜,采用了信号光和参考光同轴结构,实现了任意反射面的速度测量,克服了偏振模式色散的影响,能够实现长量程测量,量程达到20 mm。利用该装置进行了爆轰加载下飞片速度测量,测量最高速度达到1300 m/s,工作距离达到20 mm,同时利用VISAR对飞片速度进行了对比测量,结果表明用两种不同方法所测得的速度曲线吻合很好。

阻抗梯度飞片加载下的超高速发射二维数值模拟方法

阻抗梯度飞片准等熵加载和超高速发射的二维数值模拟,在计算方法上集中体现了多介质、多界面、大变形、高密度比等特点.采用多介质流体高精度PPM计算方法,以VOF为基础研制MFPPM2二维计算程序,数值模拟Sandia实验室的超高速发射实验模型,获得了与Sandia实验室数值计算一致的结果.

翼片加载螺旋线慢波结构的螺旋带模型

翼片加载螺旋线慢波结构广泛应用于大功率、宽频带行波管中。建立了翼片加载螺旋线慢波结构的螺旋带模型,得到了实用的色散方程、耦合阻抗和衰减常数的表达式。利用导出的方程对实际行波管的螺旋慢波结构进行计算,并与测量结果和导电面模型进行了比较,计算结果与测量结果具有良好的一致性。分析了不同管壳半径对色散特性的影响。

冲击加载-准等熵加载过程的密度梯度飞片计算设计

采用一维弹塑性流体动力学计算方法,通过对LLNL(Lawrence Livermore National Laboratory)Mg-Cu体系密度梯度飞片冲击加载-准等熵加载实验过程数值计算和比较,验证了流体动力学计算方法、不同材料体系混合模型以及计算程序的正确性和实用性。考虑到在飞片材料制备中,单层厚度最小值为0.2 mm和Mg-W最大阻抗混合质量分数的致密条件限制,开展了对新的Mg-W体系密度梯度飞片实现冲击加载-准等熵加载过程计算设计,给出了满足加载要求的飞片结构特征;从计算给出的粒子速度波剖面可见,密度梯度飞片波阻抗分布对加载过程和加载强度非常敏感,通过精心设计准连续型变阻抗的梯度飞片,可以进行不同复杂加/卸载过程的物理模型设计和实验研究。

扶正排毒片对无症状人类免疫缺陷病毒感染者病毒载量的影响

目的观察扶正排毒片对无症状人类免疫缺陷病毒(HIV)感染者病毒载量的影响。方法用扶正排毒片治疗23例无症状HIV感染者,为期1年,观察病人治疗前后病毒载量的变化。结果治疗后病毒载量下降。结论扶正排毒片有降低无症状HIV感染者病毒载量的作用。

Mg-W体系密度梯度飞片复杂加载实验的计算分析

采用弹塑性流体动力学计算方法对Mg-W体系密度梯度飞片复杂加载实验进行计算设计,考虑到飞片材料制备中单层厚度值和Mg-W最大阻抗混合质量百分数的致密条件限制,提供12层Mg-W体系飞片的制备参数.采用研制的梯度飞片在气炮上进行冲击加载-准等熵加载实验,给出了飞片和LiF窗口界面处速度剖面的VISAR或DISAR实验测试结果,并通过数值计算对实验数据进行对比,对出现的异常现象进行了分析和实验验证,提出以Mg-Cu为飞片材料体系的建议,为后续深入开展可控加卸载路经和可控加卸载速率的实验研究奠定了基础.

双轴压缩条件下绿片岩的卸载蠕变特性试验

对绿片岩进行双轴压缩状态下的加卸载蠕变特性试验,并基于Mohr-Coulomb屈服准则得到塑性元件,将该塑性元件与六元件黏弹性流变模型组合得到复合黏弹塑性流变模型。研究结果表明,当以定侧压比同时施加轴向和侧向荷载时,轴向和侧向应变基本随着荷载等级的增加而增加;当将轴向荷载和侧向荷载同时卸载时,轴向和侧向应变均随荷载等级的不断减小而减小;卸载前后的应力水平差越大,不可恢复的瞬时应变也越大;蠕变试验曲线和理论模型曲线较吻合,说明复合黏弹塑性流变模型能较好地描述绿片岩的蠕变特性。

环节表面大肠菌群快速检测载片的现场验证试验

目的探讨Hygicult载片快速检测食品生产经营单位和餐饮单位环节表面大肠菌群的效果。方法随机采取不同材质、不同种类的环节表面样品636件，分别用载片法和国标法进行检测，比较两种方法检测大肠菌群的符合性。结果两种检测方法对环节表面的检测结果无统计学显著性差异(P>0．05)。结论Hygicult载片法可以代替国标法作为食品行业环节表面大肠菌群的快速检测方法。

翼片加载螺旋线慢波系统的特性测量与模拟

使用Agilent8510C矢量网络分析仪测量了两种不同翼片加载螺旋线慢渡系统在2～18GHz频带内的色散和耦合阻抗。将被测系统等效为适当的微波网络，推导得到去除端口反射影响的慢波系统在微扰前后相位移变化的公式，应用该公式进行修正，可以有效抑制实验结果的波动。运用HFSS软件对实验中两个被测的螺旋线慢波结构进行建模，考虑了高次空间谐波对耦合阻抗的影响，结果表明，色散和耦合阻抗的模拟与实验值均有很好的一致性。

一种有限厚度翼片加载螺旋线色散特性及耦合阻抗研究

翼片加载螺旋线慢波结构广泛应用于大功率、宽频带行波管中 .一般的计算未考虑翼片加载所引起的角向空间谐波 ,本文考虑空间谐波 ,建立了有限厚度翼片加载螺旋线慢波结构的模型 ,推导出实用的色散方程和耦合阻抗表达式 .利用导出的方程对实际行波管的螺旋慢波结构进行计算 ,并与测量结果和简单翼片模型进行了比较 .首次通过分析的方法得到加载翼片有最佳中心夹角 (θ)存在 .

翼片加载螺旋线慢波系统的特性分析

通过切比雪夫多项式展开螺旋带上的面电流,用真空层模拟螺旋带的厚度、均匀分层介质等效介质夹持杆、用无限多个无限薄的翼片等效实际翼片,得到了色散方程、平均耦合阻抗和衰减常数的表达式。与实验数据相比,结果接近实验值,该文提出的方法对实际螺旋线慢波系统的设计具有重要的指导意义。

实现应变率为10~5～10~6s^(-1)的阻抗梯度飞片复杂加载波形计算分析

为了在气炮上实现应变率为105~106 s-1的复杂加载技术研究,采用自行研制的拉格朗日程序MLEP(multi-material Lagrangian elastic-plastic)对Al-Cu-W材料体系的阻抗梯度飞片复杂加载不锈钢靶板进行数值模拟,计算设计并分析了阻抗梯度飞片的厚度和密度分布指数对靶板压力、速度和应变率峰值等波形的影响。结果表明:密度指数分布越大,加载时间越短,加载后期的压力、速度和应变率峰值曲线更陡峭;同时,为了避免靶板/LiF窗口界面反射的稀疏波早于阻抗梯度飞片后界面反射的稀疏波达到碰撞面位置,计算设计中还考虑了飞片厚度的影响。此外,对基于理论设计的阻抗梯度飞片进行了动态考核实验,实验结果基本反映了预期的设计,为材料强度的测量奠定了基础。