阵列式微机械悬臂梁的研制及其特性分析

在一个芯片上设计了六组不同规格的矩形压阻悬臂梁 .采用ANSYS有限元分析系统对微压阻悬臂梁进行应力分析 ,并对压阻悬臂梁的噪声、灵敏度以及最小可探测位移进行了研究 .选用多晶硅为压阻材料 ,以硅微机械加工技术为基础 ,完成了阵列式压阻悬臂梁的制备 .通过测量器件的噪声和灵敏度 ,计算出在 6V偏压和 10 0 0Hz测量带宽下 ,多晶硅悬臂梁的最小可探测位移为 1nm .

基于天线波束偏转的高轨卫星对雷达主瓣侦收方法

为了提高高轨电子侦察卫星对雷达信号的侦收灵敏度,增大截获概率,提出了一种基于天线波束偏转的雷达主瓣侦收方法。根据雷达辐射源最大仰角,高轨卫星可以获得雷达信号的主副瓣侦收区域。通过天线波束在短时间内进行特定方向和一定角度的偏转,使指向雷达副瓣的天线波束实时对准雷达主瓣侦收区域,实现雷达主瓣侦收。仿真实验结果表明:取雷达主瓣最大仰角为40°、天线波束宽度为2°,通过天线波束偏转7.6°,可完成雷达辐射源主瓣侦收;与副瓣侦收相比,主瓣侦收信号信噪比至少可提高12.24 d B。

高灵敏低噪声光束偏转检测系统设计

为了进一步提高自制超高真空室温非接触式原子力显微镜（NC-AFM）的检测灵敏度和获得材料表面更高分辨率的原子图像,在比较了原子力显微镜探针振动位移检测的三种方法的基础上,重点研究了光束偏转检测方法,理论上分析了这种方法的偏转检测灵敏度与噪声。设计了一个高灵敏度、低噪声的光束偏转检测系统,该系统的激光光斑能够高精度地聚焦在悬臂上,能容易、直观地对准激光光路,并高效地检测到悬臂的振动和探针的共振频率。通过实验,验证了准直激光的质量及光路的对准,并利用该系统在超高真空非接触式原子力显微系统中进行探针振动实验,得到了探针的共振频率为161.736 8 kHz,通过计算得到探针共振的品质因数为12 939,说明系统具有高灵敏度和低噪声的性能。有望在进一步提高原子力显微镜分辨率方面得到应用。

U形阵列式微机械悬臂梁的研究

为提高悬臂梁的分辨率 ,实现悬臂梁的多功能性 ,设计了一种U形阵列式压阻悬臂梁 .从理论上对悬臂梁的应力、噪声和灵敏度进行分析 ,优化了悬臂梁及力敏电阻的几何尺寸 .选用多晶硅为力敏材料 ,基于硅微机械加工技术 ,制备U形阵列式悬臂梁 .测量悬臂梁的噪声及灵敏度 ,得到多晶硅力敏材料的Hooge因子和应变灵敏度系数 ,分别为 3× 10 - 3和 2 7.在 6V偏压和 10 0 0Hz测量带宽条件下 ,计算悬臂梁的最小可探测位移为 0 5nm .同时对多晶硅力敏电阻噪声的产生机理进行了探讨 .