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毫米波/太赫兹MEMS开关研究及技术进展
1
作者
张博
李依桐
+4 位作者
张乃柏
宋瑞良
邓琨
杨光耀
刘军
《固体电子学研究与进展》
2025年第1期41-46,共6页
毫米波/太赫兹MEMS开关是一种采用半导体技术制造的微小型可移动器件,具有体积小、功耗低、集成度高等优点。本文首先介绍了毫米波/太赫兹MEMS开关的结构及工作原理,回顾了近年来基于固定梁式和悬臂梁式的毫米波/太赫兹MEMS开关的研究进...
毫米波/太赫兹MEMS开关是一种采用半导体技术制造的微小型可移动器件,具有体积小、功耗低、集成度高等优点。本文首先介绍了毫米波/太赫兹MEMS开关的结构及工作原理,回顾了近年来基于固定梁式和悬臂梁式的毫米波/太赫兹MEMS开关的研究进展,指出对于低功耗的应用来说,悬臂梁式的开关要优于其他的开关设计。然后,分析了几种典型的毫米波/太赫兹MEMS开关的重要性能指标优化方案。最后,阐述了毫米波/太赫兹MEMS开关在6G移动通信的应用,并对其未来研究趋势和面临的挑战进行了总结和展望。
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关键词
微机电开关
电容比
微加工
半导体技术
6G移动通信
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职称材料
基于共振隧穿二极管的太赫兹技术研究进展
被引量:
2
2
作者
刘军
王靖思
+2 位作者
宋瑞良
刘博文
刘宁
《无线电通信技术》
北大核心
2024年第1期58-66,共9页
共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode, RTD)是一种基于量子隧穿效应的半导体器件,同时具有非线性特性和负阻特性,通过改变偏置电压可以作为太赫兹源和太赫兹探测器,在未来6G技术中通信感知一体化方面具有优势。简要总结了基于RTD...
共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode, RTD)是一种基于量子隧穿效应的半导体器件,同时具有非线性特性和负阻特性,通过改变偏置电压可以作为太赫兹源和太赫兹探测器,在未来6G技术中通信感知一体化方面具有优势。简要总结了基于RTD实现的器件的工作原理,对基于RTD实现的太赫兹源和太赫兹探测器、太赫兹通信系统以及太赫兹雷达系统等太赫兹技术的研究进展进行介绍,并对当前存在的技术挑战和未来的发展方向进行探讨。基于RTD的太赫兹技术凭借其突出的优势,将成为未来电子器件领域重要的发展方向。
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关键词
共振隧穿二极管
太赫兹源
太赫兹通信
太赫兹探测器
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职称材料
《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第7期专栏征稿主题:太赫兹通信技术设计、实现与应用
3
作者
汪春霆
宋瑞良
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024年第6期I0003-I0003,共1页
太赫兹通信是6G无线通信中重要潜在技术,也是高速无线通信领域的新型技术手段,未来可应用于卫星通信、空间通信、地面局域网、保密通信、芯片间通信等多个场景。为进一步促进太赫兹通信技术在设计、实现与应用等领域的新理论、新技术和...
太赫兹通信是6G无线通信中重要潜在技术,也是高速无线通信领域的新型技术手段,未来可应用于卫星通信、空间通信、地面局域网、保密通信、芯片间通信等多个场景。为进一步促进太赫兹通信技术在设计、实现与应用等领域的新理论、新技术和新方法,促进全国太赫兹通信相关联行业的相互交流、学习借鉴,《太赫兹科学与电子信息学报》计划推出“太赫兹通信技术设计、实现与应用”专题栏目,现特向广大专家学者征集符合该专题方向的原创性研究论文及综述,旨在集中反映该领域最新的研究成果及研究进展。
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关键词
太赫兹通信
无线通信
保密通信
卫星通信
原创性研究
专题栏目
空间通信
局域网
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职称材料
近零功耗物联网及其关键技术研究
被引量:
4
4
作者
卢宁宁
张海鹏
+3 位作者
杨悦
翟立君
刘允
宋瑞良
《无线电通信技术》
2019年第4期343-350,共8页
分析了物联网中物端节点面临的供电有限、功耗过大、补能困难等根本性问题,在此基础上,提出了近零功耗物联网的概念,旨在摒弃传统的电池供电方式,将客观环境中固有的电磁信号、电磁干扰等微能量转化为直流功率,为物端节点补充电能;同时...
分析了物联网中物端节点面临的供电有限、功耗过大、补能困难等根本性问题,在此基础上,提出了近零功耗物联网的概念,旨在摒弃传统的电池供电方式,将客观环境中固有的电磁信号、电磁干扰等微能量转化为直流功率,为物端节点补充电能;同时探索微弱供电高效利用方法,将物端节点的联网功耗降低到几十微瓦水平,与环境电磁波可以提供的微弱能量供给相匹配,从而实现可持续运转的无线智慧网络。从系统架构、关键技术两方面讨论了近零功耗物联网的技术现状,分析了最新技术发展趋势,指出多频带电磁能量拾取、基于后向散射的集中式组网等主流研究方向。介绍了中国电子科技集团公司第五十四研究所在近零功耗物联网领域的技术创新成果:①设计了单天线多频段电磁能量高效拾取技术,支持多频段电磁信号综合供电,电磁能量转化效率不低于30%;②设计了基于后向散射的超低功耗无线通信技术,在通信功耗小于130μW的前提下,室内通信距离≥20 m,通信速率≥1 kbps;③设计了基于边沿检测的超低功耗无授权接入技术,在不增加物端节点能量消耗前提下,支持不少于20个物端节点的并发接入。
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关键词
物联网
近零功耗
电磁能量拾取
后向散射
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职称材料
太赫兹波导封装技术的研究与应用
被引量:
1
5
作者
刘军
于伟华
吕昕
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1859-1865,共7页
对太赫兹波导封装技术进行研究,并在D波段(110~170 GHz)和220 GHz频段分别进行设计验证.通过金丝键合技术对研制的D波段放大器芯片进行波导封装设计,封装测试结果为:封装模块在139 GHz测试得到最大增益为10.8 dB,在137~144 GHz频率范围...
对太赫兹波导封装技术进行研究,并在D波段(110~170 GHz)和220 GHz频段分别进行设计验证.通过金丝键合技术对研制的D波段放大器芯片进行波导封装设计,封装测试结果为:封装模块在139 GHz测试得到最大增益为10.8 dB,在137~144 GHz频率范围内,增益大于7.8 dB,输入端回波损耗优于5 dB,输出端回波损耗优于8.5 dB.封装与在片测试结果曲线变化趋势基本一致,但是封装后芯片性能恶化严重,封装损耗大于5 dB.基于此,开展太赫兹波导-集成探针过渡结构研究,提出一种适用于太赫兹频段的波导-集成探针过渡结构,并在220 GHz频段进行设计验证.模块测试结果为:在208~233 GHz频带范围内,插入损耗优于3 dB,回波损耗优于8 dB,在224 GHz频点处,获得该结构的最优性能,其插入损耗为1.3 dB,回波损耗为46.4 dB.该波导-集成探针过渡结构为太赫兹频段全集成芯片研制提供了经验.
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关键词
太赫兹
波导封装
放大器
金丝键合
波导-集成探针过渡
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职称材料
太赫兹技术在低轨星间通信中的应用与分析
被引量:
7
6
作者
宋瑞良
李捷
《无线电通信技术》
2020年第5期571-576,共6页
高通量卫星技术是实现低轨星间高速通信与组网的重要技术手段,太赫兹通信技术作为实现星间高速大容量传输的一项关键技术,已成为当前国内外研究热点。在介绍了太赫兹通信技术国内外发展现状、分析了低轨星间太赫兹通信的技术需求和特点...
高通量卫星技术是实现低轨星间高速通信与组网的重要技术手段,太赫兹通信技术作为实现星间高速大容量传输的一项关键技术,已成为当前国内外研究热点。在介绍了太赫兹通信技术国内外发展现状、分析了低轨星间太赫兹通信的技术需求和特点之后,给出了一种用于低轨卫星的太赫兹星间通信总体设计方案,并对集成化太赫兹射频前端、高增益太赫兹天线、高速调制解调等关键技术进行了分析与总结。最后归纳出太赫兹通信技术在国内低轨宽带卫星网络中发挥重要作用,也将为6G地面移动通信提供技术保障。
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关键词
低轨卫星
太赫兹通信
星间高速传输
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职称材料
InP基共振隧穿二极管太赫兹振荡器的设计与实现
被引量:
3
7
作者
刘军
宋瑞良
+1 位作者
刘宁
梁士雄
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期443-447,共5页
利用InP基共振隧穿二极管(RTD)和加载硅透镜的片上天线设计实现了超过1 THz的振荡器。采用Silvaco软件对RTD模型进行仿真研究,分析了不同发射区掺杂浓度、势垒层厚度、隔离层厚度以及势阱层厚度等对器件直流特性的影响规律。对研制的RT...
利用InP基共振隧穿二极管(RTD)和加载硅透镜的片上天线设计实现了超过1 THz的振荡器。采用Silvaco软件对RTD模型进行仿真研究,分析了不同发射区掺杂浓度、势垒层厚度、隔离层厚度以及势阱层厚度等对器件直流特性的影响规律。对研制的RTD器件直流特性测试显示:峰值电流密度J_(p)为359.2 kA/cm^(2),谷值电流密度J_(v)为135.8 kA/cm^(2),峰谷电流比PVCR为2.64,理论计算得到的器件最大射频输出功率和振荡频率(f_(max))分别为1.71 mW和1.49 THz。利用透镜封装的形式对采用Bow-tie片上天线和RTD设计的太赫兹振荡器进行封装,测试得到振荡频率超过1 THz,输出功率为2.57μW,直流功耗为8.33 mW,是国内首次报道超过1 THz的振荡器。
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关键词
太赫兹
共振隧穿二极管
振荡器
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职称材料
题名
毫米波/太赫兹MEMS开关研究及技术进展
1
作者
张博
李依桐
张乃柏
宋瑞良
邓琨
杨光耀
刘军
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心
出处
《固体电子学研究与进展》
2025年第1期41-46,共6页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFE0202500)。
文摘
毫米波/太赫兹MEMS开关是一种采用半导体技术制造的微小型可移动器件,具有体积小、功耗低、集成度高等优点。本文首先介绍了毫米波/太赫兹MEMS开关的结构及工作原理,回顾了近年来基于固定梁式和悬臂梁式的毫米波/太赫兹MEMS开关的研究进展,指出对于低功耗的应用来说,悬臂梁式的开关要优于其他的开关设计。然后,分析了几种典型的毫米波/太赫兹MEMS开关的重要性能指标优化方案。最后,阐述了毫米波/太赫兹MEMS开关在6G移动通信的应用,并对其未来研究趋势和面临的挑战进行了总结和展望。
关键词
微机电开关
电容比
微加工
半导体技术
6G移动通信
Keywords
MEMS switch
capacitance ratio
micromachining
semiconductor technology
6G mobile communication
分类号
TN40 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
基于共振隧穿二极管的太赫兹技术研究进展
被引量:
2
2
作者
刘军
王靖思
宋瑞良
刘博文
刘宁
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心
北京
跟踪与通信技术
研究所
出处
《无线电通信技术》
北大核心
2024年第1期58-66,共9页
基金
国家重点研发计划(2023YFE0206600)。
文摘
共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode, RTD)是一种基于量子隧穿效应的半导体器件,同时具有非线性特性和负阻特性,通过改变偏置电压可以作为太赫兹源和太赫兹探测器,在未来6G技术中通信感知一体化方面具有优势。简要总结了基于RTD实现的器件的工作原理,对基于RTD实现的太赫兹源和太赫兹探测器、太赫兹通信系统以及太赫兹雷达系统等太赫兹技术的研究进展进行介绍,并对当前存在的技术挑战和未来的发展方向进行探讨。基于RTD的太赫兹技术凭借其突出的优势,将成为未来电子器件领域重要的发展方向。
关键词
共振隧穿二极管
太赫兹源
太赫兹通信
太赫兹探测器
Keywords
RTD
terahertz sources
terahertz communication
terahertz detectors
分类号
TN919.23 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第7期专栏征稿主题:太赫兹通信技术设计、实现与应用
3
作者
汪春霆
宋瑞良
机构
《太赫兹科学与
电子
信息学报》第五届编委会
中国
卫星网络
集团
有限
公司
科技
委
中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心
出处
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024年第6期I0003-I0003,共1页
文摘
太赫兹通信是6G无线通信中重要潜在技术,也是高速无线通信领域的新型技术手段,未来可应用于卫星通信、空间通信、地面局域网、保密通信、芯片间通信等多个场景。为进一步促进太赫兹通信技术在设计、实现与应用等领域的新理论、新技术和新方法,促进全国太赫兹通信相关联行业的相互交流、学习借鉴,《太赫兹科学与电子信息学报》计划推出“太赫兹通信技术设计、实现与应用”专题栏目,现特向广大专家学者征集符合该专题方向的原创性研究论文及综述,旨在集中反映该领域最新的研究成果及研究进展。
关键词
太赫兹通信
无线通信
保密通信
卫星通信
原创性研究
专题栏目
空间通信
局域网
分类号
O441.4 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
近零功耗物联网及其关键技术研究
被引量:
4
4
作者
卢宁宁
张海鹏
杨悦
翟立君
刘允
宋瑞良
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心
出处
《无线电通信技术》
2019年第4期343-350,共8页
基金
921载人航天预研项目(060401)
国防科工局“十三五”民用航天预研项目(B0105)
文摘
分析了物联网中物端节点面临的供电有限、功耗过大、补能困难等根本性问题,在此基础上,提出了近零功耗物联网的概念,旨在摒弃传统的电池供电方式,将客观环境中固有的电磁信号、电磁干扰等微能量转化为直流功率,为物端节点补充电能;同时探索微弱供电高效利用方法,将物端节点的联网功耗降低到几十微瓦水平,与环境电磁波可以提供的微弱能量供给相匹配,从而实现可持续运转的无线智慧网络。从系统架构、关键技术两方面讨论了近零功耗物联网的技术现状,分析了最新技术发展趋势,指出多频带电磁能量拾取、基于后向散射的集中式组网等主流研究方向。介绍了中国电子科技集团公司第五十四研究所在近零功耗物联网领域的技术创新成果:①设计了单天线多频段电磁能量高效拾取技术,支持多频段电磁信号综合供电,电磁能量转化效率不低于30%;②设计了基于后向散射的超低功耗无线通信技术,在通信功耗小于130μW的前提下,室内通信距离≥20 m,通信速率≥1 kbps;③设计了基于边沿检测的超低功耗无授权接入技术,在不增加物端节点能量消耗前提下,支持不少于20个物端节点的并发接入。
关键词
物联网
近零功耗
电磁能量拾取
后向散射
Keywords
IoT
near-zero power-consumption
electromagnetic energy harvesting
backscatter
分类号
TP319 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
太赫兹波导封装技术的研究与应用
被引量:
1
5
作者
刘军
于伟华
吕昕
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心
北京
理工大学毫米波与太赫兹技术
北京
市重点实验室
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1859-1865,共7页
基金
国家自然科学基金(No.61771057)
921载人航天预研项目(No.060401)
国防科工局“十三五”民用航天预研项目(No.B0105)。
文摘
对太赫兹波导封装技术进行研究,并在D波段(110~170 GHz)和220 GHz频段分别进行设计验证.通过金丝键合技术对研制的D波段放大器芯片进行波导封装设计,封装测试结果为:封装模块在139 GHz测试得到最大增益为10.8 dB,在137~144 GHz频率范围内,增益大于7.8 dB,输入端回波损耗优于5 dB,输出端回波损耗优于8.5 dB.封装与在片测试结果曲线变化趋势基本一致,但是封装后芯片性能恶化严重,封装损耗大于5 dB.基于此,开展太赫兹波导-集成探针过渡结构研究,提出一种适用于太赫兹频段的波导-集成探针过渡结构,并在220 GHz频段进行设计验证.模块测试结果为:在208~233 GHz频带范围内,插入损耗优于3 dB,回波损耗优于8 dB,在224 GHz频点处,获得该结构的最优性能,其插入损耗为1.3 dB,回波损耗为46.4 dB.该波导-集成探针过渡结构为太赫兹频段全集成芯片研制提供了经验.
关键词
太赫兹
波导封装
放大器
金丝键合
波导-集成探针过渡
Keywords
terahertz
waveguide package
amplifier
wire bonding
waveguide-to-integrated probe transition
分类号
TN432 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
太赫兹技术在低轨星间通信中的应用与分析
被引量:
7
6
作者
宋瑞良
李捷
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心
出处
《无线电通信技术》
2020年第5期571-576,共6页
基金
国家科技部战略性国际科技创新合作重点专项(2018YFE0202500)。
文摘
高通量卫星技术是实现低轨星间高速通信与组网的重要技术手段,太赫兹通信技术作为实现星间高速大容量传输的一项关键技术,已成为当前国内外研究热点。在介绍了太赫兹通信技术国内外发展现状、分析了低轨星间太赫兹通信的技术需求和特点之后,给出了一种用于低轨卫星的太赫兹星间通信总体设计方案,并对集成化太赫兹射频前端、高增益太赫兹天线、高速调制解调等关键技术进行了分析与总结。最后归纳出太赫兹通信技术在国内低轨宽带卫星网络中发挥重要作用,也将为6G地面移动通信提供技术保障。
关键词
低轨卫星
太赫兹通信
星间高速传输
Keywords
LEO satellite
terahertz communication
high speed transmission between satellite
分类号
TN927 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
InP基共振隧穿二极管太赫兹振荡器的设计与实现
被引量:
3
7
作者
刘军
宋瑞良
刘宁
梁士雄
机构
中国电子科技集团公司第五十四研究所北京研发中心
河北半导体技术
研究所
专用集成电路国家重点实验室
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期443-447,共5页
基金
Supported by National Key R&D Program of China(2018YFE0202500)
National Key Research and Development Program of China(2017YFC08219)
+1 种基金
Manned Space Advanced Research Project(060401)
Advanced Research Project of Civil Aerospace Technology(B0105)。
文摘
利用InP基共振隧穿二极管(RTD)和加载硅透镜的片上天线设计实现了超过1 THz的振荡器。采用Silvaco软件对RTD模型进行仿真研究,分析了不同发射区掺杂浓度、势垒层厚度、隔离层厚度以及势阱层厚度等对器件直流特性的影响规律。对研制的RTD器件直流特性测试显示:峰值电流密度J_(p)为359.2 kA/cm^(2),谷值电流密度J_(v)为135.8 kA/cm^(2),峰谷电流比PVCR为2.64,理论计算得到的器件最大射频输出功率和振荡频率(f_(max))分别为1.71 mW和1.49 THz。利用透镜封装的形式对采用Bow-tie片上天线和RTD设计的太赫兹振荡器进行封装,测试得到振荡频率超过1 THz,输出功率为2.57μW,直流功耗为8.33 mW,是国内首次报道超过1 THz的振荡器。
关键词
太赫兹
共振隧穿二极管
振荡器
Keywords
THz
resonant tunneling diode
oscillator
分类号
O43 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
毫米波/太赫兹MEMS开关研究及技术进展
张博
李依桐
张乃柏
宋瑞良
邓琨
杨光耀
刘军
《固体电子学研究与进展》
2025
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职称材料
2
基于共振隧穿二极管的太赫兹技术研究进展
刘军
王靖思
宋瑞良
刘博文
刘宁
《无线电通信技术》
北大核心
2024
2
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职称材料
3
《太赫兹科学与电子信息学报》2024年第7期专栏征稿主题:太赫兹通信技术设计、实现与应用
汪春霆
宋瑞良
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024
0
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职称材料
4
近零功耗物联网及其关键技术研究
卢宁宁
张海鹏
杨悦
翟立君
刘允
宋瑞良
《无线电通信技术》
2019
4
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职称材料
5
太赫兹波导封装技术的研究与应用
刘军
于伟华
吕昕
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
6
太赫兹技术在低轨星间通信中的应用与分析
宋瑞良
李捷
《无线电通信技术》
2020
7
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职称材料
7
InP基共振隧穿二极管太赫兹振荡器的设计与实现
刘军
宋瑞良
刘宁
梁士雄
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
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