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关键词： SIW带通滤波器   耦合矩阵   电磁混合耦合  

摘要： 针对传统Ku波段带通滤波器尺寸大以及集成难度高的问题，本文结合LTCC工艺，提出了一种新型8阶是SIW带通滤波器。通过设计耦合矩阵并调节各腔体之间的耦合系数，使该滤波器具有良好的耦合拓扑结构，8个SIW腔体间通过电磁混合耦合方式连接，具有宽带宽、高带外抑制的优点。为了减小整体体积，采用多层板SIW技术，将8个SIW腔体分为上下两层，每层各4个腔体，有效减小了滤波器的体积。在微带和SIW连接处采用共面波导耦合，实现了在带外具有两个传输零点，可抑制寄生通带，进一步提升带外性能。实验结果显示，该滤波器带宽约为13.3～17.2 GHz,相对带宽FBW26%,带内插损<-2.2 dB,18～20 GHz范围内带外抑制>-20 dB。

关键词： 高中物理   课堂教学   欧姆定律  

摘要： 本文以“欧姆定律”为例,探讨如何在初高中物理教学衔接中培养学生的科学思维.本文通过分析初高中物理课程中对欧姆定律的不同要求以及欧姆定律应用的具体案例,来帮助学生顺利过渡并培养其科学思维能力.

关键词： thermoelectric   PVDF   carbon nanotube   tape casting   ferroelectric   polarization  

摘要： 柔性热电薄膜和器件在可穿戴技术和物联网中具有巨大的应用前景,其主要挑战是如何以低成本和大规模生产同时实现良好的热电性能和高的化学/热稳定性.为了解决这个问题,我们利用流延技术制备了聚偏二氟乙烯（PVDF）和多壁碳纳米管（MWCNT）的复合薄膜.热压工艺引入PVDF的铁电极性相,该相的存在可以解耦电导率和泽贝克系数,显著提高MWCNTs/PVDF复合薄膜的功率因子(60 wt%MWCNT复合薄膜在室温达到1.1–1.4μW m-1K-2).同时,该薄膜经过1000次弯曲后,功率因子仅降低9%,并可在空气中保持6个月,远长于Bi2Te3/PEDOT:PSS薄膜的15天,因此具有良好的柔韧性和稳定性.10个p型腿组装的演示热电器件在60°C的温差下提供11.5 mV的输出电压和47.53 nW的输出功率.因此,MWCNTs/PVDF薄膜作为柔性热电薄膜具有重要的商业应用价值.

关键词： Memristors   CMOS technology   Transconductance   Voltage   Nanotechnology   Instruments   Switches   Mathematical models   Transistors   MOSFET   Instrumentation amplifier   bio-sensing   CMOS   VDBA   memristor   grounded and floating   incremental and decremental  

摘要： This study describes a VDBA (Voltage Differencing Buffered Amplifier)-based memristor emulator and its use in an instrumentation amplifier for biomedical applications. The proposed grounded and floating memristor has been implemented using a single VDBA and grounded MOS-Capacitor. The VDBA used in this article has also been designed and uses eighteen transistors only. The proposed memristor emulator can be operated in both decremental and incremental modes. The suggested emulator's robustness has been verified using a variety of evaluations, including non-ideal inspection, variations of process corner, temperature swings, and non-volatility performance. Using 45 nm CMOS process parameters in the Cadence environment, the layout has been accomplished, and simulations and observations of the theoretical fingerprint characteristics have been made. The incremental and decremental mode of operation for grounded/floating memristor can be easily obtained by modifying the circuit slightly. The shape of the pinched-hysteresis loop is maintained up to 5 MHz. The functionality of the proposed memristor has also been tested by integrating it with the Instrumentation amplifier to amplify weak bio-medical signals.

摘要： 在初中物理教学中，欧姆定律无疑是电学部分的一颗璀璨明珠，是电学知识的基础。九年级学生喜欢动手实践和探索未知，但在理解抽象的电学概念和规律时仍面临挑战。教材中对欧姆定律的阐述通常较为理论化，学生在理解过程中容易感到枯燥和抽象。所以这一电学内容既充满了魅力又颇具挑战。传统的欧姆定律实验器在实际的教学过程中往往暴露出诸多问题，如操作不够简便、现象不够清晰直观等。因此，创新自制欧姆定律实验器，为初中物理教学开辟了新路径。

关键词： Sintering  

摘要： Due to the mismatch in thermal expansion coefficient (CTE) between the SiC chip and the bonding wire, there is a sever thermal-mechanical stress at the bonding interface, causing a significant reduction in the reliability of the bonding wire. By using sintered silver to connect an Al/Cu buffer layer at the top of the chip, the mismatch in CTE between the bonding wire and the chip can be improved, greatly enhancing the reliability of the bonding wire. The integration of the buffer layer with Ag sintering technology significantly improves the reliability of power modules and enhances power density. Furthermore, the buffer layer increases the thermal capacity, thereby reducing the operating temperature of the semiconductor device. In this study, the effects of different Al/Cu stress buffer layers with different proportions on the reliability of the single-sided molded SiC power module with Al bonding wire were investigated through sub-second power cycling tests, and the failure modes of the bonding wire were characterized. The results show that the failure point of the bonding wire in the module with an Al/Cu stress buffer layer is located at the cracking of the bonding wire heel. Among the 10μm-Al/40μm-Cu buffer layers with good electrical conductivity, the module with this buffer layer has a longer lifetime. © 2025 IEEE. All rights reserved.

关键词： 非正交多址接入   同时透射和反射的可重构智能表面   能量效率   功率   相移  

摘要： 对于同时透射和反射的可重构智能表面(STAR-RIS)辅助的上行非正交多址接入(NOMA)系统，提出了一种最大化能量效率的方法。首先构建最大化能量效率的优化问题，优化参数为基站波束赋形、STAR-RIS相移、用户功率和时间分配；然后通过推导波束赋形与STAR-RIS相移等参数之间的关系和用户所需的最低功率，简化该优化问题；最后，用迭代的方法交替优化STAR-RIS相移、功率分配和时间分配，在每次迭代过程中使用半正定规划法优化STAR-RIS相移、使用Dinkelbach算法优化功率、使用函数极值法优化时间分配。仿真结果显示，在时间切换协议中时间分配对能量效率影响较小，STAR-RIS相移对能量效率影响较大。

关键词： 变压器油   水分检测   化学分析   红外光谱   高灵敏度检测  

摘要： 电力系统运行中，变压器油中的微量水分对设备的绝缘性能和运行安全造成重要影响，高灵敏度检测水分含量成为保障设备可靠性的关键技术需求。但现有检测方法存在灵敏度不足和准确性受限的问题，难以满足复杂工况下对微量水分的精确检测需求。研究基于化工分析原理，设计了结合电导率变化、红外光谱和新型传感器的检测技术，构建了高灵敏度检测系统，并采取实验验证了方法的性能和适用性，为电力设备维护和运行安全提供了技术支持。

关键词： 液压凿岩机   冲击特性   受冲法   凿岩效率   试验方法  

摘要： 随着矿山开采的规模化、隧道施工的机械化加速推进,大型凿岩装备发挥着越来越重要的作用。然而,大功率液压凿岩机作为凿岩装备的关键核心部件,至今仍受制于人,为此,“高性能液压冲击器”作为基础零部件,被列入了工信部《2021年产业基础创新发展目录》,亟待实现基础理论与关键技术突破。本论文依托校企合作项目,搭建液压受冲式试验平台,开展大功率液压凿岩机冲击特性及其影响因素研究。 针对大功率凿岩机存在的内部机理不清、冲击破岩效率低的问题,本文建立了凿岩机-岩石的冲击凿岩系统模型,创建了可变负载的液压受冲式凿岩机冲击特性试验方法,在此基础上,结合内部机理试验与数值仿真分析,深入探究了高压蓄能器参数、活塞后制动腔空化对凿岩机冲击特性的影响,最后,针对凿岩机冲击无力的问题,提出了基于液压受冲试验的故障诊断方法。 论文首先构建了凿岩机-岩石的冲击凿岩系统模型;考虑机-液-气三者的耦合关系,建立了凿岩机内部冲击-缓冲系统的数学模型;确立了凿岩机与岩石之间碰撞过程能量传递方程。为凿岩机冲击特性内部机理研究与仿真分析提供了理论基础。 针对岩石试验存在的重复性差、成本高的问题,创建了可变负载的液压受冲式凿岩机冲击特性试验方法,提出了无进尺凿岩和钻进凿岩两种模式,模拟多变的凿岩工况,并搭建了大功率凿岩机冲击特性试验平台;基于试验平台,分析了凿岩机输出性能指标、活塞运动状态特征以及各腔室压力、流量脉动特征,与凿岩台车现场试验对比,验证了试验系统的可靠性和可变负载的可行性;开发了凿岩机压力、流量、位移同步测试分析系统,提出了位移-速度、腔压机理两种打击点精确标记方法。该试验平台以液压受冲系统代替了无法重复利用的不同硬度岩石,为大功率凿岩机冲击特性内部机理研究提供了技术手段。 高压蓄能器对大功率凿岩机冲击性能有着重要影响,针对高压蓄能器现有模型精确度不高的问题,基于凿岩机内部机理的试验研究,探明了换向阀换向流量和活塞泄漏流量的变化规律,进而构建了考虑换向流量和活塞泄漏量实时变化的高压蓄能器数学模型,基于试验与仿真,精确优化了蓄能器容积,揭示了蓄能器隔膜的非线性振荡特征,探究了蓄能器容积、充气压力对冲击特性的影响规律。为大功率凿岩机与高压蓄能器的性能匹配提供了理论依据。 大功率凿岩机冲击频率高、冲击能大,极易导致活塞前后腔的空化产生,活塞导向套空蚀问题如幽灵一般一直困扰着国内外凿岩机厂商,针对活塞后制动腔导向套空蚀引起的冲击性能降低问题,基于试验和仿真,研究了不同活塞后腔配合间隙下腔压、速度、位移的变化规律,结果表明,凿岩机工作过程中活塞后制动腔出现了规律性负压,而且导向套的空蚀程度与后制动腔配合间隙变化密切有关;后制动腔配合间隙存在最优值,当h=0.04 mm时,后制动腔负压导致的空蚀程度最低,此时冲击能提升30J,冲击功率提升2.6kW,即改善空化的同时,又大幅提升了冲击效果。 冲击无力是大功率凿岩机现场施工中常见故障,针对液压凿岩机冲击特性故障检测方法落后、故障识别难的问题,提出了基于受冲试验的冲击特性故障诊断方法。以某样机钻进速度慢的问题为例,借助机理试验和仿真,研究了故障样机在无进尺凿岩和钻进凿岩两种模式下的输出参数特征和内部状态参数特征,根据分析结果,提出了将故障机后腔管道尺寸增加4 mm的改进方案,改进后,冲击能提升28.6%,冲击钻进速度提高32.5%,提升效果显著。 本文创新性提出了可变负载的液压受冲式凿岩机冲击特性试验方法,以液压受冲系统代替了无法重复利用的试验岩石,该方法绿色环保、低成本、重复性高,为我国大功率凿岩机快速发展,解决凿岩装备领域“卡脖子”难题提供了先进的技术手段。

关键词： 双开关反激   高频变压器   漏感   分布电容  

摘要： 在高频场合下，变压器自身的漏感与分布电容在工作中引起谐振与电流尖峰等，会对变换器中元件带来损伤并影响工作稳定性。研究不同原边绕组结构与布局对漏感、分布电容的影响，并进行仿真及实验对比。给出包含漏感及分布电容的变压器等效模型并分析变换器的工作过程，确定漏感及分布电容对变换器性能的影响；从变压器绕组结构与布局的角度，对漏感与分布电容进行分析；基于Ansys仿真软件对变压器进行仿真，并搭建一个双开关反激变换器样机，在此平台上进行波形及效率对比，验证了理论分析的正确性及所提出绕组结构布局方法的可行性。