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一种基于PIN二极管的可切换吸透一体超材料设计
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作者 李良柱 张健穹 +2 位作者 林良圳 李相强 王庆峰 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第3期322-327,共6页
设计并验证了一种基于集总电阻和PIN二极管的可切换吸透一体超材料结构,以实现宽带透波和通带可开关特性。该超材料单元结构由连接集总电阻的交指谐振器、带通频率选择表面层以及加载PIN二极管的开关控制层组成。通过等效电路理论对单... 设计并验证了一种基于集总电阻和PIN二极管的可切换吸透一体超材料结构,以实现宽带透波和通带可开关特性。该超材料单元结构由连接集总电阻的交指谐振器、带通频率选择表面层以及加载PIN二极管的开关控制层组成。通过等效电路理论对单元结构与谐振频率之间的关系进行了分析。通过对单元结构的表面电流和电场分布的分析,揭示了其吸波机理。研究结果表明:当PIN二极管处于导通状态时,设计的结构在9.48~10.31GHz透波频段内插入损耗低于1d B,在5.34~8.08GHz和11.89~15.14GHz频段内具有90%以上的吸波率,并且在5.21~15.37GHz频带内整体反射系数低于-10d B,展现出良好的宽频隐身效果;而当PIN二极管处于截止状态时,原本的通带变为全反射带,反射系数大于-1d B。这一设计在隐身领域具有潜在应用价值。 展开更多
关键词 集总电阻 pin二极管 吸透一体超材料 可切换
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基于变分模态分解和自动编码器的PIN二极管温度特性预测
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作者 张洋 周扬 +2 位作者 张泽海 阳福香 葛行军 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期96-101,共6页
提出融合变分模态分解(VMD)和自编码器的预测方法,将温升特性曲线分解成若干个子信号分量,其中包含高频的波动量、中间量和低频的趋势量,然后利用自编码器对每个分量进行预测,最后将分量的预测值相加,从而实现对PIN二极管温升特性曲线... 提出融合变分模态分解(VMD)和自编码器的预测方法,将温升特性曲线分解成若干个子信号分量,其中包含高频的波动量、中间量和低频的趋势量,然后利用自编码器对每个分量进行预测,最后将分量的预测值相加,从而实现对PIN二极管温升特性曲线的精准预测。通过与多种机器学习方法的对比验证了结合VMD分解可有效提升预测精度,同时也验证了自编码器在特性曲线拟合上的优势。 展开更多
关键词 pin二极管 强电磁信号 器件特性预测 变分模态分解 自编码器
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基于PIN二极管的低损耗电子式天线开关 被引量:1
3
作者 崔建国 宁永香 《山西电子技术》 2023年第1期70-71,75,共3页
传统切换天线采用机械开关或电子开关,高频损耗不可忽视,PIN二极管具有非常低的自身电容,而且在高频时器件实际上呈纯阻性,通过借助正向偏置电流,可以使其电阻值在1Ω~10000Ω之间改变,设计一种基于PIN二极管的高频信号天线切换开关,这... 传统切换天线采用机械开关或电子开关,高频损耗不可忽视,PIN二极管具有非常低的自身电容,而且在高频时器件实际上呈纯阻性,通过借助正向偏置电流,可以使其电阻值在1Ω~10000Ω之间改变,设计一种基于PIN二极管的高频信号天线切换开关,这种电子式天线开关包括+12 V电源电路、单刀四掷开关电路、发光二极管电路、去耦电容电路、接地电阻电路、扼流圈电路、限流电阻电路、天线输入连接器电路、输出连接器电路、PIN二极管电路,完美实现高频信号的切换、脉冲调制和移相。 展开更多
关键词 机械开关 高频损耗 pin二极管 自身电容 纯阻 偏置电流
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电磁脉冲作用下PIN二极管的响应 被引量:27
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作者 李勇 宣春 +2 位作者 谢海燕 夏洪富 王建国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2061-2066,共6页
采用自主开发的二维半导体器件效应模拟软件,对电磁脉冲作用下PIN二极管的响应进行了数值模拟研究,分析了PIN管在脉冲电压上升沿时间内出现的电流过冲现象。结果表明:过冲电流与高频下PIN二极管的电容性有关,过冲电流的峰值与上升沿时... 采用自主开发的二维半导体器件效应模拟软件,对电磁脉冲作用下PIN二极管的响应进行了数值模拟研究,分析了PIN管在脉冲电压上升沿时间内出现的电流过冲现象。结果表明:过冲电流与高频下PIN二极管的电容性有关,过冲电流的峰值与上升沿时间有关,上升沿时间越短,峰值越大;PIN管的掺杂也会对过冲电流产生影响,P层、N层的掺杂浓度越高,过冲电流的峰值越大,过冲电流的波形下降越快;I层掺杂浓度对过冲电流也有一定影响,但并不显著。 展开更多
关键词 电磁脉冲 pin二极管 过冲电流 限幅器
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快上升沿电磁脉冲作用下PIN二极管中的电流过冲现象 被引量:13
5
作者 周怀安 杜正伟 龚克 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期783-787,共5页
为了研究瞬态电磁脉冲对PIN二极管的干扰,利用基于扩散漂移模型的基本半导体方程,采用半导体器件一维瞬态数值仿真的方法,对快上升沿阶跃电磁脉冲作用下PIN二极管中的电流密度和电荷密度分布的变化进行了研究,分别观察了正反偏电压脉冲... 为了研究瞬态电磁脉冲对PIN二极管的干扰,利用基于扩散漂移模型的基本半导体方程,采用半导体器件一维瞬态数值仿真的方法,对快上升沿阶跃电磁脉冲作用下PIN二极管中的电流密度和电荷密度分布的变化进行了研究,分别观察了正反偏电压脉冲作用下过冲电流的产生过程并进行了分析。分析表明,过冲电流是和PIN二极管在高频下的容性表现相关的,无论是在正电压还是负电压情况下,脉冲上升沿时间越短、初始正偏压越高,则过冲电流密度的峰值越高。 展开更多
关键词 快上升沿电磁脉冲 pin二极管 干扰 过冲电流 器件数值仿真
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宽带pin二极管单刀双掷开关的设计与实现 被引量:7
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作者 王立发 杨瑞霞 +1 位作者 吴景峰 贾英茜 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期238-241,共4页
采用两个pin二极管设计、仿真,制作了一个8~20 GHz并联结构的高功率容量的单刀双掷开关。首先通过采用一个新的电路结构,该电路结构除了传统的并联pin单刀双掷开关结构外,还有微带线匹配电路部分,克服了并联结构单刀双掷开关难以实现... 采用两个pin二极管设计、仿真,制作了一个8~20 GHz并联结构的高功率容量的单刀双掷开关。首先通过采用一个新的电路结构,该电路结构除了传统的并联pin单刀双掷开关结构外,还有微带线匹配电路部分,克服了并联结构单刀双掷开关难以实现大的带宽的缺点。然后选择合适的二极管,根据其参数,建立开路、短路等效电路模型;利用Ansoft Designer软件对电路进行了仿真和优化。最后根据优化结果制作并测试了单刀双掷开关。该单刀双掷开关插入损耗在频率8~20 GHz内小于1.7 dB,在频率8~15 GHz内小于1.5 dB;开关隔离度在整个频带内大于21 dB;在14 GHz耐功率容量大于10 W(CW)。 展开更多
关键词 pin二极管 单刀双掷开关 插入损耗 隔离度 宽带
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PIN二极管的研究进展 被引量:11
7
作者 江利 王建华 +1 位作者 黄庆安 秦明 《电子器件》 CAS 2004年第2期372-376,共5页
制备PIN二极管的几种方法 :扩散法、离子注入法、外延法和键合法。用各种方法制备PIN二极管的工艺过程。分析了各种方法的优缺点 ,着重比较了键合与外延方法制备PIN二极管。结果表明键合工艺制备PIN二极管不仅制造成本低 ,工艺简单 ,而... 制备PIN二极管的几种方法 :扩散法、离子注入法、外延法和键合法。用各种方法制备PIN二极管的工艺过程。分析了各种方法的优缺点 ,着重比较了键合与外延方法制备PIN二极管。结果表明键合工艺制备PIN二极管不仅制造成本低 ,工艺简单 ,而且界面缺陷少 ,反向击穿电压高。所以用键合工艺制备PIN二极管可能成为未来主流制造技术。 展开更多
关键词 pin二极管 离子注入 扩散 外延 键合
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PIN二极管限幅器的电磁脉冲损伤特性试验 被引量:6
8
作者 王冬冬 邓峰 +1 位作者 郑生全 侯冬云 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期65-69,共5页
电磁脉冲作用下,位于射频前端的限幅器能对接收机起基本保护作用。通过试验研究基于多级PIN二极管的限幅器在方波脉冲和超宽带脉冲注入时的电磁脉冲损伤阈值以及损伤效应,发现当入射电磁脉冲幅度超过损伤阈值时,限幅器存在不可逆转的损... 电磁脉冲作用下,位于射频前端的限幅器能对接收机起基本保护作用。通过试验研究基于多级PIN二极管的限幅器在方波脉冲和超宽带脉冲注入时的电磁脉冲损伤阈值以及损伤效应,发现当入射电磁脉冲幅度超过损伤阈值时,限幅器存在不可逆转的损伤累积效应。此外,利用时域反射技术对限幅模块的内部损伤部位进行了定位,发现相对于前级PIN二极管,后级PIN二极管更易发生损伤,损伤原因判断为前级二极管I层较厚,因此其对陡前沿脉冲的响应时间较慢、尖峰电压泄漏高达上百伏,导致后级I层较薄、耐压等级较低的PIN二极管受到过电压击穿。 展开更多
关键词 pin二极管 限幅器 电磁脉冲 损伤特性
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PiN二极管的一种改进型PSpice模型 被引量:5
9
作者 李方正 徐勤富 +1 位作者 赖建军 李光升 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期172-176,共5页
针对物理模型建模困难、宏模型精度不高的问题,提出了PiN二极管的一种混合PSpice模型,通过正向恢复电流模型、反向恢复电流模型和以变电阻表示的电荷存储区模型的共同作用,反映PiN二极管的动态特性。该模型综合了物理模型的通用性好和... 针对物理模型建模困难、宏模型精度不高的问题,提出了PiN二极管的一种混合PSpice模型,通过正向恢复电流模型、反向恢复电流模型和以变电阻表示的电荷存储区模型的共同作用,反映PiN二极管的动态特性。该模型综合了物理模型的通用性好和宏模型简单灵活的优点,仿真和实验验证了该模型的合理性和准确性。 展开更多
关键词 pin二极管 PSPICE模型 正向恢复 反向恢复
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微波PIN二极管倍频器研究 被引量:6
10
作者 张永鸿 唐小宏 +1 位作者 樊勇 吴正德 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期498-502,共5页
用理想的开关模型对反向并联PIN二极管对的输出频谱和倍频损耗进行分析,与混频二极管倍频器和变容二极管倍频器进行了比较,分析了PIN二极管的倍频机理。对微波PIN二极管倍频器进行了实验研究,得出了有益的结论。研制的S波段和C波段五倍... 用理想的开关模型对反向并联PIN二极管对的输出频谱和倍频损耗进行分析,与混频二极管倍频器和变容二极管倍频器进行了比较,分析了PIN二极管的倍频机理。对微波PIN二极管倍频器进行了实验研究,得出了有益的结论。研制的S波段和C波段五倍频器倍频损耗分别达到15.4 dB和10.6 dB,而S波段的倍频源相位噪声达到—136 dBc/Hz@10 kHz,具有低噪声性能。 展开更多
关键词 pin二极管 倍频器 微波 相位噪声
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大功率PIN二极管限幅器对电磁脉冲后沿响应的分析 被引量:18
11
作者 王波 黄卡玛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1177-1181,共5页
利用PSpice电路模型数值计算了阶跃电磁脉冲后沿作用下大功率PIN二极管限幅器的瞬态响应。发现大功率限幅器在阶跃脉冲后沿作用下会输出反向脉冲,其幅度可能与限幅器尖峰泄漏的幅值相当甚至更大,这可能是一种新的影响限幅器性能的安全... 利用PSpice电路模型数值计算了阶跃电磁脉冲后沿作用下大功率PIN二极管限幅器的瞬态响应。发现大功率限幅器在阶跃脉冲后沿作用下会输出反向脉冲,其幅度可能与限幅器尖峰泄漏的幅值相当甚至更大,这可能是一种新的影响限幅器性能的安全隐患。分析发现:反向脉冲幅度在一定范围内随激励脉冲持续时间的增加、幅度的加大、后沿时间的变短而变大;随射频扼流电感值的增加而减小。 展开更多
关键词 大功率pin二极管限幅器 PSPICE模型 阶跃电磁脉冲 脉冲后沿 反向脉冲 安全隐患
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采用PIN二极管反馈的射频可变增益放大器 被引量:4
12
作者 张良浩 谢红云 +3 位作者 赵彦晓 张万荣 江之韵 刘硕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期206-210,共5页
射频可变增益放大器大多基于CMOS工艺和砷化镓工艺,通过改变晶体管的偏置电压或建立衰减器增益控制结构实现增益可调.本文采用高性能的射频锗硅异质结双极晶体管,设计并制作了一款射频可变增益放大器.放大器的增益可控性通过改变负反馈... 射频可变增益放大器大多基于CMOS工艺和砷化镓工艺,通过改变晶体管的偏置电压或建立衰减器增益控制结构实现增益可调.本文采用高性能的射频锗硅异质结双极晶体管,设计并制作了一款射频可变增益放大器.放大器的增益可控性通过改变负反馈支路中PIN二极管的正向偏压来实现.基于带有PIN二极管反馈的可变增益放大器的高频小信号等效电路,本文详细分析了增益可控机制,设计并制作完成了1.8GHz的可变增益放大器.测试结果表明在频率为1.8GHz时,控制电压从0.6V到3.0V的变化范围内,增益可调范围达到15d B;噪声系数低于5.5d B,最小噪声系数达到2.6d B.整个控制电压变化范围内输入输出匹配均保持良好,线性度也在可接受范围内. 展开更多
关键词 可变增益放大器 pin二极管 小信号等效电路 锗硅异质结双极晶体管 射频
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用于电磁干扰预评估的功率PIN二极管建模研究进展 被引量:4
13
作者 张逸成 张佳佳 +1 位作者 韦莉 姚勇涛 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期617-624,共8页
对高压大功率PIN二极管的各类微观动态模型的基本假设条件、核心原理和实现过程进行了详细分析,分别从有效性、收敛性、精确程度、计算效率、参数获取难度等方面对各类模型进行比较和评价.在此基础上,对模型的改进方向进行了展望,为PIN... 对高压大功率PIN二极管的各类微观动态模型的基本假设条件、核心原理和实现过程进行了详细分析,分别从有效性、收敛性、精确程度、计算效率、参数获取难度等方面对各类模型进行比较和评价.在此基础上,对模型的改进方向进行了展望,为PIN二极管模型的优化及其在电磁干扰(EMI)预评估领域的应用提供支撑. 展开更多
关键词 pin二极管 微观动态模型 电磁干扰预评估
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温度对PIN二极管限幅器功率响应特性的影响 被引量:8
14
作者 王波 黄卡玛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期645-648,共4页
通过求解PIN二极管基区双极载流子扩散方程得到了限幅器Pspice等效电路模型,根据PIN二极管物理参数与温度的关系,数值计算得到了PIN二极管限幅器在多个温度点的功率响应特性,发现温度的升高会使限幅器内部损耗增加,加剧限幅器内部热损... 通过求解PIN二极管基区双极载流子扩散方程得到了限幅器Pspice等效电路模型,根据PIN二极管物理参数与温度的关系,数值计算得到了PIN二极管限幅器在多个温度点的功率响应特性,发现温度的升高会使限幅器内部损耗增加,加剧限幅器内部热损伤。并利用恒温控制系统进行了实验验证,实验结果与数值计算结果相符合。实验还发现高温热冲击可能使限幅器限幅能力大幅下降,可能成为通信系统的重大安全隐患。 展开更多
关键词 pin二极管 微波限幅器 功率响应特性 温度
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应用于硅基等离子天线的横向PIN二极管的研究 被引量:2
15
作者 刘会刚 梁达 +6 位作者 廖沁悦 张时雨 陈晨 孙菁 任立儒 耿卫东 张德贤 《半导体光电》 CAS 北大核心 2015年第1期7-11,51,共6页
介绍了横向PIN二极管及其在硅基等离子天线方面的应用,用一维理论分析了载流子大注入情况下横向PIN二极管本征区载流子浓度分布。对横向PIN二极管进行了物理建模,仿真分析了本征区长度、二氧化硅埋层、电极长度、结区掺杂浓度及表面电... 介绍了横向PIN二极管及其在硅基等离子天线方面的应用,用一维理论分析了载流子大注入情况下横向PIN二极管本征区载流子浓度分布。对横向PIN二极管进行了物理建模,仿真分析了本征区长度、二氧化硅埋层、电极长度、结区掺杂浓度及表面电荷对横向PIN二极管本征区载流子浓度的影响,总结了横向PIN二极管的一般设计规则。 展开更多
关键词 硅基等离子 天线 横向pin二极管 载流子浓度
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GaAs PIN二极管大功率毫米波单刀双掷开关单片 被引量:3
16
作者 蒋东铭 陈新宇 +1 位作者 杨立杰 黄子乾 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期37-41,共5页
采用76.2mm(3英寸)GaAs PIN二极管工艺设计和制作了大功率毫米波单刀双掷开关单片。采用并联结构的单刀双掷开关以获得较高的功率特性。在片测试表明,在30~36GHz工作频段,开关导通支路插损1.0dB,驻波优于1.5,开关关断端口隔离度大于34d... 采用76.2mm(3英寸)GaAs PIN二极管工艺设计和制作了大功率毫米波单刀双掷开关单片。采用并联结构的单刀双掷开关以获得较高的功率特性。在片测试表明,在30~36GHz工作频段,开关导通支路插损1.0dB,驻波优于1.5,开关关断端口隔离度大于34dB。开关在导通态下输入功率0.5dB压缩点P-0.5 dB大于5W。 展开更多
关键词 毫米波 砷化镓 pin二极管 单刀双掷开关 微波单片集成电路
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基于拉氏变换的变温度PIN二极管动态建模 被引量:3
17
作者 张佳佳 叶尚斌 +1 位作者 张逸成 姚勇涛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期139-146,共8页
为了实现车载设备的传导噪声预估,二极管模型需在车载环境的宽温度变化范围内对动态特性进行准确描述。以PIN型功率二极管为研究对象,分析了定温度的拉式变换解析模型,引入温度参数,将原模型参数与温度的关系以函数的形式表达,实现任意... 为了实现车载设备的传导噪声预估,二极管模型需在车载环境的宽温度变化范围内对动态特性进行准确描述。以PIN型功率二极管为研究对象,分析了定温度的拉式变换解析模型,引入温度参数,将原模型参数与温度的关系以函数的形式表达,实现任意结温下的模型参数温度修正,从而建立变温度的PIN二极管动态特性模型。在此基础上,通过温箱实验对感性负载条件下的功率二极管动态性能进行测试,实现了模型参数抽取和模型验证。结果显示,该模型在25~120℃的宽温度范围内,可实现反向恢复特性的精确模拟,各项特性参数的误差均较小,不会出现PSPICE通用模型的异常振荡问题,能满足宽频率及宽温度范围的汽车级EMI预估需求。 展开更多
关键词 pin二极管 拉氏变换 变温度模型
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功率PIN二极管PSpice子电路模型 被引量:4
18
作者 盛定仪 杨耿 +1 位作者 谭吉春 杨雨川 《现代电子技术》 2008年第6期141-143,共3页
提出一种改进的PIN二极管子电路模型。该模型能够反映PIN二极管的瞬态开关特性,将基区电导调制效应考虑在内。通过PSpice软件瞬态仿真PIN二极管的正向直流、反向恢复特性。利用该子电路对新型SiC材料PIN二极管建模仿真,仿真结果表明运... 提出一种改进的PIN二极管子电路模型。该模型能够反映PIN二极管的瞬态开关特性,将基区电导调制效应考虑在内。通过PSpice软件瞬态仿真PIN二极管的正向直流、反向恢复特性。利用该子电路对新型SiC材料PIN二极管建模仿真,仿真结果表明运用新材料对二极管开关性能有显著提高。 展开更多
关键词 pin二极管 电路模型PSpice仿真 碳化硅 瞬态开关特性
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微波激励PIN二极管的时频响应研究 被引量:3
19
作者 杨成 万双林 刘培国 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期9-12,16,共5页
利用一种PIN二极管子电路模型,分析微波激励下的I区电导调制机理,通过ADS软件瞬态、谐波仿真,研究Ⅰ层厚度w和少数载流子寿命τ对PIN二极管时频响应的影响。结果表明,对于同一微波激励,w越大,尖峰泄漏功率越大,导通时隔离度越小;τ越大... 利用一种PIN二极管子电路模型,分析微波激励下的I区电导调制机理,通过ADS软件瞬态、谐波仿真,研究Ⅰ层厚度w和少数载流子寿命τ对PIN二极管时频响应的影响。结果表明,对于同一微波激励,w越大,尖峰泄漏功率越大,导通时隔离度越小;τ越大,尖峰泄漏脉宽越小,导通时隔离度越大。仿真结果与理论分析相符。 展开更多
关键词 pin二极管 电导调制 时频响应 Ⅰ层厚度
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一种改进结构的GaAs微波PIN二极管 被引量:2
20
作者 杨浩 吴茹菲 +1 位作者 尹军舰 张海英 《电子器件》 CAS 2007年第5期1552-1554,共3页
设计并制作了高性能GaAs微波PIN二极管.分析了GaAsPIN二极管的结构对其性能的影响,并根据分析结果改进了GaAsPIN二极管的结构.制作了常见结构和改进结构的GaAsPIN二极管,比较了不同结构的GaAsPIN二极管的测试数据,从而验证了理论分析的... 设计并制作了高性能GaAs微波PIN二极管.分析了GaAsPIN二极管的结构对其性能的影响,并根据分析结果改进了GaAsPIN二极管的结构.制作了常见结构和改进结构的GaAsPIN二极管,比较了不同结构的GaAsPIN二极管的测试数据,从而验证了理论分析的结果.改进后的GaAsPIN二极管制作工艺更为简单,具有良好的高频特性,截止频率达到1520.5GHz.这种改进结构的GaAs微波PIN二极管在微波电路中具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 微波 pin二极管 砷化镓 新结构
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