摘要 — 本文提出了一种高效宽带毫米波 (mm-Wave) 集成功率放大器 (PA),该放大器采用了基于低损耗槽线的功率组合技术。所提出的基于槽线的功率合成器由接地共面波导 (GCPW) 到槽线的过渡和折叠槽组成,可同时实现功率合成和阻抗匹配。该技术提供了一种宽带并联-串联合成方法,可增强毫米波频率下 PA 的输出功率,同时保持紧凑的面积和高效率。作为概念验证,我们在 130 nm SiGe BiCMOS 后端 (BEOL) 工艺中实现了紧凑的四合一混合功率合成器,从而使芯片面积小至 126 µ m × 240 µ m,测量的插入损耗低至 0.5 dB。3 dB 带宽超过 80 GHz,覆盖整个 G 波段 (140-220 GHz)。基于此结构,采用 130 nm SiGe BiCMOS 技术制作了高效毫米波 PA。三级 PA 实现了 30.7 dB 的峰值功率增益、40 GHz 的 3 dB 小信号增益带宽(从 142 GHz 到 182 GHz)、测量的最大饱和输出功率为 18.1 dBm,峰值功率附加效率 (PAE) 在 161 GHz 下为 12.4%。极其紧凑的功率合成方法使核心面积小至 488 µ m × 214 µ m,单位芯片面积的输出功率为 662 mW/mm 2 。
b'摘要 提出了一种毫米波\xe2\x80\x90 低\xe2\x80\x90 轮廓宽带微带天线。为了加宽阻抗带宽并同时实现稳定的大增益,在由同轴探针馈电的微带贴片两侧布置共面寄生贴片阵列。在微带贴片上蚀刻双槽以降低 H \xe2\x80\x90 平面交叉\xe2\x80\x90 极化水平。提出了使用 Floquet \xe2\x80\x90 端口模型进行零\xe2\x80\x90 相位\xe2\x80\x90 反射分析以预测寄生贴片阵列的谐振频率。根据理想探针的输入阻抗来验证激发的谐振模式。依次激励两个相邻的宽边谐振,分别以微带贴片的准 \xe2\x80\x90 TM 10 模式和寄生贴片阵列的准 \xe2\x80\x90 TM 30 模式为主导。所提出的天线尺寸为 1.06 1.06 0.024 \xce\xbb 0 3(\xce\xbb 0 为自由空间中 29 GHz 的波长),在 | S 11 | \xe2\x89\xa4 10 dB 时实现 15%(27\xe2\x80\x93 31.35 GHz)的阻抗带宽。实现的峰值增益高达 9.26 dBi,2 \xe2\x80\x90 dB 增益带宽为 15.7%。 H \xe2\x80\x90 平面交叉 \xe2\x80\x90 极化水平在 3 \xe2\x80\x90 dB 波束宽度内小于 14 dB,背部辐射水平小于 17.9 dB。'
1 摘要 — 基于超快光电探测器中的光外差(光)混合的 THz 源非常有前景,因为它们在室温下工作,可能结构紧凑、成本高效,并且最重要的是频率可调性广。然而,它们的广泛使用目前受到 THz 频率下 µW 范围的可用功率水平的阻碍。我们在此介绍一种行波结构,其 THz 频率下的相干长度为毫米级,为大有源面积(~4000 µm 2 )光混合设备开辟了道路,该设备能够处理超过 1 W 的光泵浦功率,远远超出了使用小有源面积(<50 µm 2 )的标准集总元件设备的能力,需要保持与 THz 操作兼容的电容水平(<10 fF)。它基于氮化硅波导,该波导耦合到嵌入共面波导中的膜支撑低温生长 GaAs 光电导体。根据本研究详细阐述的该器件的光电子模型,预计毫瓦级功率可达到 1 THz,甚至高于 1 µW,最高可达 4 THz。实验中,使用两个 780 nm-DFB 激光器产生的拍音测量 1 毫米长结构的频率响应,最高可达 100 GHz,清楚地显示了预期的行波特征,即当反向行波的贡献完全消除时,衰减 6 dB,最终达到 ~50 GHz,随后达到 ~100 GHz 的恒定水平。在行波状态下进行操作的实验演示是实现该概念在功率水平和频率带宽方面的最初承诺的第一步。
对于高相干性固态量子计算平台来说,微波频率下低损耗的电介质是必不可少的。在这里,我们通过测量集成到超导电路中的由 NbSe 2 –hBN–NbSe 2 异质结构制成的平行板电容器 (PPC) 的品质因数,研究了六方氮化硼 (hBN) 薄膜在微波范围内的介电损耗。在低温单光子范围内,提取的 hBN 微波损耗角正切最多在 10 −6 中间范围内。我们将 hBN PPC 与铝约瑟夫森结集成,以实现相干时间达到 25 μs 的传输量子比特,这与从谐振器测量推断出的 hBN 损耗角正切一致。与传统的全铝共面传输相比,hBN PPC 将量子比特特征尺寸缩小了约两个数量级。我们的研究结果表明,hBN 是一种很有前途的电介质,可用于构建高相干量子电路,它占用空间大大减少,能量参与度高,有助于减少不必要的量子比特串扰。广义的超导量子比特包括由电感和电容元件分流的约瑟夫森结,它们共同决定了它的能谱 1 。虽然理想情况下,组成超导量子比特的材料应该是无耗散的,但量子比特退相干的主要因素是量子比特的电磁场与有损体积和界面电介质的相互作用 2 。在典型的超导电路中,介电损耗可能发生在约瑟夫森结的隧穿势垒中,以及覆盖设备的许多金属和基底界面的原生氧化层中 3、4 。这些电介质通常是具有结构缺陷的非晶态氧化物,可以建模为杂散两能级系统 (TLS)。虽然这些 TLS 的微观性质仍有待完全了解,但已确定 TLS 集合与超导量子电路中的电磁场之间的相互作用限制了量子比特的相干性和超导谐振器的品质因数。人们还怀疑 TLS 可能存在于设备制造过程中留下的化学残留物的界面处 4、5。
最近,在各种单层和多层材料中观察到非易失性切换。除了内存应用外,由于与其他新兴技术相比,该区域的缩放比例很高,因此电阻开关对于模拟RF开关也有望[1]。我们的RF开关是金属 - 绝缘子 - 金属结构,该结构由由2D材料隔开的金属电极制成的垂直连接组成。先前的研究表明,此RF开关适用于5/6G应用[1-2]。设备嵌入了共面波导中以进行RF测量。直流测量结果表明,直到施加设置电压(MOS 2设备为〜2V),该开关处于高电阻状态,这将设备置于低电阻状态。该状态一直存在,直到应用负偏差将切换重置为其高电阻状态为止。我们使用涵盖频率范围0.25-320GHz的S参数表征来提取设备的小型电路。从s-参数中,我们推导了RF开关的两个主要功能:插入损失(由于设备带有开关状态为ON状态的设备引起的功率损失)和隔离(在OFF状态下跨开关跨开关的功率衰减)。该设备是非挥发性的,状态保留量超过3个月[2]。在这项工作中,我们专注于HBN和MOS 2制造的RF开关的非线性研究。作为IV表征显示的,RF开关在足够高的偏置上是非线性的。测得的IIP3值与基于简单非线性电阻模型的模拟获得的IIP3值一致。为了量化这种非线性性,我们通过设备应用了一个具有2个音调(F 1 = 2.365GHz和F 2 = 2.415GHz)的信号,我们在F 1和F 2处测量输出功率,我们还测量了交流频率下的功率(此处f int = 2f 2 -f 2 -f 1)。从测量的数据中,我们可以追踪每个频率与输入功率的功率,并提取输入三阶截距点(IIP3),HBN设备超过46dBm,MOS 2设备为20DBM。
本报告旨在提供基本信息并陈述在传统临床环境中实施多叶准直器 (MLC) 使用所需的基本概念。所有主要治疗加速器制造商均提供 MLC。使用 MLC 取代传统场成形技术本身并不能改善恶性肿瘤的局部控制。在传统放射肿瘤学中使用 MLC 的理由是提高治疗效率。因此,本报告旨在协助医学物理学家、剂量师和放射肿瘤学家获取、测试、调试、日常使用和质量保证 (QA) MLC,以提高治疗设施的利用效率。本报告的目的并非描述 MLC 在适形治疗或动态治疗中的高级应用研究。放射治疗效果的主要限制因素是特定放射治疗技术固有的健康组织受照射会产生不良并发症。许多器官对辐射损伤相对敏感(脊髓、唾液腺、肺和眼睛是常见的例子),在放射治疗计划期间必须给予特别考虑。一般而言,治疗计划人员试图优化给定治疗策略可实现的剂量分布,以将肿瘤杀伤剂量的辐射输送到目标体积,同时最大限度地减少健康组织吸收的辐射量。治疗机的准直器钳口产生矩形光束。1973 年)。需要对光束进行明确的场整形,以减少受辐射的健康组织量,并使用多束光束来降低目标体积外组织吸收的剂量。传统治疗策略使用有限数量的整形光束,并将光束的方向限制在共面场。传统治疗机通过内置在机器中的一组致密金属准直器(此处将使用术语“钳口”)来整形 x 射线场。这些准直器由治疗师使用治疗室中的手动控制器定位,通常在治疗期间保持静止。传统光束整形是通过使用这些准直器钳口和连接到准直器钳口之外的加速器的二次定制光束块的组合来实现的。传统的阻滞块由一组具有各种形状和尺寸的铅块组成,这些铅块在每次治疗时手工放置,或者由为特定患者应用的特定场单独制作的 cerrobend 块组成(Powers 等人。光束穿过这些铅合金屏蔽,这些屏蔽阻挡了目标体积之外的矩形辐射场部分。光束阻滞块是根据患者的治疗计划,使用射线平面胶片或 CT 扫描数据制作的。单个患者在治疗期间可能使用多达 10 个辐射场,每个辐射场都有不同的形状,需要独特的光束阻滞。
1 范围 本报告履行了 iMERA Plus 项目新工业计量技术 (NIMTech) 的交付成果 D3.7 - 多传感器网络验证实验评估报告。本报告描述了基于 NIMTech 交付成果报告 D3.1(1) 中描述的多传感器网络方法的激光跟踪器对准误差校准程序的验证。2 简介 NIMTech 交付成果报告 D3.1(1) [1] 描述了使用多传感器网络测量方法校准激光跟踪器对准误差的实验程序。在本报告中,我们介绍了该程序的实验验证,从而验证了多传感器网络方法。激光跟踪器校准的网络方法涉及使用激光跟踪器测量多个固定点的坐标。从几个不同的位置测量相同的点。然后通过使用最小二乘参数估计法拟合描述实验设置(跟踪器位置和方向、目标位置)和激光跟踪器误差的数学模型来处理这些测量的结果。为了验证这种方法,使用网络方法获得的校正参数根据 ASME B89.4.19 标准验证了 API T3 激光跟踪器的性能,并将这些结果与使用制造商的校准数据执行的类似 ASME B89.4.19 测试进行了比较。描述用于这项工作的激光跟踪器对准误差的模型 [2] 是从之前描述的 1,3 改编为更通用的形式。第 3 节简要介绍了新模型。第 4 节包含从网络测试获得的结果,第 5 节简要描述了 ASME B89 测试和获得的结果。3 激光跟踪器误差模型 3.1 激光跟踪器错位 理想的激光跟踪器(基于“经纬仪式”设计,干涉仪位于万向架上)可以通过图 1(左)中的设置示意性表示。竖轴和经轴正交且共面,激光束在中心点与两个轴相交并向外辐射,没有角度偏移。此外,仰角和方位角编码器完美地居中并垂直于经轴和竖轴,没有失真或比例误差。实际上,由于制造公差,所有激光跟踪器都可能出现错位和偏移以及其他机械缺陷。因此,更现实的几何形状类似于图 1(右)中所示的几何形状。基准轴、经线轴和激光束轴不再正交和相交;两个角度编码器都有刻度误差和失真;激光束不从轴的交点辐射,并且具有角度偏移,因此它不再垂直于经线轴。这些机械缺陷会导致范围和角度读数中的系统误差,如果不加以纠正,将导致测量误差。在实践中,激光跟踪器控制器对原始传感器数据进行软件校正,为用户提供准确的测量数据。该校正基于误差源模型和存储在控制器中的模型参数测量结果。本实验中测试的校准程序的目的是确定模型的参数及其相关的不确定性。