内容概要:本文介绍了基于粒子群优化算法设计的近红外宽带消色差全偏振探测超透镜的研究成果及其应用案例。研究采用了椭圆形硅纳米柱结构,通过各向异性带来的色散关系和粒子群优化算法,在1310nm-1550nm波段实现了X、Y、45°线偏振和左旋圆偏振(LCP)四种偏振态的高效聚焦。文中详细描述了椭圆硅纳米柱的单元结构扫参模型、不同波长的相位参数计算、粒子群优化算法的应用,以及多偏振态集成超透镜的偏振探测结果。此外,还展示了该设计方案在可见光波段的成功移植,证明了其广泛的适用性和良好的扩展性。 适合人群:从事光学器件设计、超材料研究、粒子群优化算法应用的专业研究人员和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于需要高性能偏振探测和消色差特性的光学系统设计,如高精度传感器、通信设备等领域。目标是提供一种高效的超透镜设计方案,能够在特定波段实现多种偏振态的同时聚焦,提高光学系统的性能和小型化程度。 其他说明:本文不仅提供了详细的理论分析和实验验证,还附带了完整的fdtd模型、设计脚本、Matlab计算代码和教程,便于读者理解和复现实验结果。
2026-03-11 16:47:16 2.7MB
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在当代通信技术快速发展的背景下,超宽带(UWB)技术因其具有极宽的工作频带以及高传输速率等优点,逐渐成为无线通信领域的一个研究热点。超宽带全向天线因为其设计复杂度高和应用范围广泛,是该领域研究的重要方向之一。 1. 全向天线的分类与特点 全向天线是指在水平面内其辐射特性呈圆形或者接近圆形的天线,常用于需要全方位覆盖的场合。根据极化方式的不同,全向天线主要分为水平极化和垂直极化两大类。水平极化全向天线在电磁波传播过程中,其电场矢量沿水平方向,而垂直极化全向天线的电场矢量沿垂直方向。不同的极化方式对天线的性能有着直接影响,选择合适的极化方式可以根据实际应用场景的需要来确定。 2. 宽带垂直极化全向天线的设计与分析 宽带垂直极化全向天线,尤其是基于单锥天线的设计,通过添加短路加载的策略,能够显著提高天线的阻抗带宽。在该类型天线设计中,加载圆筒、短路柱及短路圆片等结构,不仅可以使天线的剖面高度降低,还能够改善天线的辐射特性,从而实现天线在垂直方向上的全向辐射。通过仿真验证分析,可以得出天线的回波损耗带宽以及方向图带宽的性能指标,并对不同加载情况对天线性能的影响进行详细分析。 3. 高增益全向天线阵列的设计 为了进一步提高天线的增益,可以设计天线阵列。以单锥宽带垂直极化全向天线单元为基础,通过设计四元阵列来实现高增益的效果。同时,为了给阵列提供合适的馈电,设计了宽带功分器,以此确保每个天线单元都能够获得相同的馈电信号,从而保证阵列的同步辐射。 4. 宽带水平极化全向天线的设计 宽带水平极化全向天线的设计涉及弧形阵子、耦合阵子以及宽带馈电网络的综合设计。在该类型天线中,通过阵子及寄生枝节形成水平电流环来实现水平极化全向辐射。通过仿真优化,可以得到具有较宽回波损耗带宽和较低不圆度的天线设计参数。不圆度是评估全向天线方向图均匀性的指标,指水平面内方向图的最大与最小增益差。 5. 小型化宽带平衡巴伦的设计 宽带通信系统中所需的平衡巴伦不仅要具有宽带特性,还要能够实现小型化,以便于集成到移动通信设备中。提出的平衡巴伦兼具功分器和移相器的特性,通过特殊的结构设计,实现了能量的等分和相位的反相。巴伦的性能指标包括工作频带、隔离度、幅度和相位平衡度等。通过地板缝隙等设计方法,实现了巴伦的尺寸减小,满足小型化的需求。 通过对上述不同形式的全向天线进行仿真分析和优化设计,不仅可以深入了解全向天线的设计方法和辐射机理,而且为全向天线在无线通信系统中的广泛应用提供了扎实的技术基础。研究成果能够应用于包括室内覆盖、卫星通信、移动通信等多种通信领域,为实现通信设备的小型化和高效通信提供了重要支撑。
2026-03-11 15:00:38 16.94MB antenna xiao xing
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这封信中设计了一种具有高隔离度的紧凑型超宽带(UWB)极化分集天线。 它包括一个阶梯形缝隙天线(S-TSA)和一个带有倒H形缝隙和H形导体背衬平面的方形小单极天线。 由于两个元件电场的正交性,两个端口之间的隔离度得到了改善。 设计的天线尺寸为26 38毫米。 测量结果表明它可以在3.1至10.6 GHz的频率下工作,其中平均隔离度优于30 dB。
2026-03-11 14:45:48 1.09MB Broadband; high horizontal
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《基于全介质超表面的完美矢量涡旋光束与庞加莱球光束生成技术研究》,完美矢量涡旋光束 超表面 超透镜 fdtd仿真 复现:2021年Nature Communication :Broadband generation of perfect Poincaré beams via dielectric spin-multiplexed metasurface lunwen介绍:全介质超表面实现完美矢量涡旋光束生成和完美庞加莱球生成,完美矢量涡旋光束不随拓扑荷的变化而变化,同时满足矢量光场的偏振变化,主要用于光学加密等领域; 案例内容:主要包括文章的两个不同拓扑荷数的完美矢量涡旋光束生成的超表面模型,不同阶次的完美涡旋光产生,其涡旋图案的半径基本不变。 同时验证了全庞加莱球光束的偏振变化和矢量特性。 所有结构采用二氧化钛介质单元执行几何相位加传输相位来构建; 案例包括fdtd模型、fdtd设计脚本、Matlab计算代码和复现结果,以及一份word教程,附带从相位和透射率中挑选用于自旋解耦合的八个单元结构的代码,具有一定的普适性。 同时附带计算多种理论结构光场相位分布的脚本,可以得到任意涡旋光、
2026-03-10 10:15:52 2.65MB 柔性数组
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IRIG码是一种通用的国际标准传输码,广泛应用于时统设备之间的时间通信。本时钟设计采用微控制器,依据GPS时钟信号对本地晶振进行频率测量,根据测量结果实时调整时间单元的匹配计数值和控制IRIG时间码的输出;同时微控制器内部建立一张实时的温度频率表,以供在GPS失步的情况下使用。该系统具有体积小、自适应处理能力强的特点。 本文主要探讨了一种基于IRIG-A码输出的超小型GPS时钟设计,这种设计利用了微控制器技术,能够实现高精度的时间同步,并具备良好的自适应处理能力。在全球定位系统(GPS)广泛应用的背景下,时间同步对于许多应用领域,如地震观测系统,具有至关重要的作用。传统的授时方式可能导致设备间的时间信息存在误差,而通过共享GPS接收机并使用IRIG码进行时间传输可以显著提高时间一致性。 IRIG码是一种国际标准时间传输码,包含了秒、分、小时和日期信息,适用于远程和本地设备的时间同步。它有多种编码格式,如A、B、D、E、G、H,其中A和B码最为常见。IRIG-A码以0.1秒为时帧周期,通过不同脉宽或正弦波个数来表示码元,实现时间信息的编码。 在该设计中,使用了LPC2132微控制器,它具有A/D和D/A转换器、定时器/计数器、PWM单元等功能,适合于复杂的时钟系统。微控制器接收来自GPS接收机的数据,通过UART接口每秒更新一次,并利用1PPS(每秒脉冲)信号来校准本地晶振的频率。此外,系统还配备了温度传感器TCN75,用于监测环境温度并调整晶振频率,以补偿温度变化对频率的影响。 微控制器内部的32位计数器T0用于连续计数,1PPS信号触发时捕获当前计数值,以此计算晶振频率。通过匹配寄存器MR0和MR1设置IRIG码的波形变化和时间单元信号。软件设计上,微控制器维护了一个本地时钟计数器,并根据晶振频率生成毫秒、秒、分、时、天的时间信息。 当GPS信号丢失时,微控制器内部的实时温度频率表可以确保时间的准确同步。这个表储存了不同温度下的晶振频率,确保在无GPS信号情况下也能维持时间同步。 这个基于IRIG-A码的超小型GPS时钟设计巧妙地融合了GPS技术、微控制器处理能力和温度补偿机制,实现了小型化、高精度和自适应的时统解决方案。这种设计在地震监测、遥测、导弹发射等领域有广泛应用前景,能够有效提升多设备间的时间同步精度,减少因位置差异和设备性能不一致导致的误差。
2026-03-09 18:11:42 135KB GPS LPC2132 频率测量
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BIC调控超表面手性光响应:偏振转换、能带结构与复杂结构建模研究,基于BIC的超表面手性光响应:探索偏振转换与圆二色性CD谱特性,复杂结构建模及仿真研究,COMSOL与MATLAB联合应用,BIC支持的超表面最大可调手性光响应; - 复现:2022子刊NC; - 结果关键词:超表面,BIC,偏振转、能带、偏振场分布、Q因子、圆二色性CD谱,光场模式、斜入射、复杂结构建模 - 软件:comsol,matlab - 备注:所展示结构即可以实现文章所有结果,其后续图均为修改参数即可得到 ,BIC; 超表面; 最大可调手性光响应; 复现2022子刊NC; 偏振转换; 能带; 偏振场分布; Q因子; 圆二色性CD谱; 光场模式; 斜入射; 复杂结构建模; comsol; matlab。,BIC超表面优化光响应研究:偏振转换与能带调控
2026-03-09 14:07:04 2.14MB gulp
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本文介绍了一种超高频RFID读写器基带模块的原理和设计方法。一句ISO/IEC18000-6协议,提出将单片机与FPGA相结合,重复利用两者优点来实现设计。文中描述了单片机和FPGA协调工作的方法,着重阐述了编码、译码、出错校验等模块的原理和功能以及在FPGA中实现各模块的方法。 超高频RFID(Radio Frequency Identification)读写器的基带模块是实现RFID系统核心功能的关键部分,主要负责数据的编码、解码和错误校验。本文深入探讨了这一领域的设计原理,结合ISO/IEC18000-6协议,提出了一种将单片机与FPGA(Field-Programmable Gate Array)集成的设计方案,以充分利用两者的优势。 RFID系统由射频标签、读写器和计算机系统构成。射频标签存储信息,读写器则通过无线方式读取或写入这些信息,并通过计算机系统进行管理和传输。在超高频(UHF)频段,RFID技术具有传输距离远、读取速度快的优点,但技术相对其他频段还不够成熟,因此对读写器的研究尤为重要。 读写器通常由射频模块和基带模块两部分组成。射频模块处理射频信号的调制与解调,基带模块则负责数据的处理。基带模块包括读写器控制模块、编解码模块和数据校验等,主要任务是将上位机的命令编码为适合调制的信号,以及对标签返回的数据进行解码和校验。 在本文中,基带模块的设计采用单片机与FPGA协同工作的方式。FPGA部分负责数据的编码、解码和CRC校验,而单片机则对FPGA进行控制,处理与上位机的数据交换,并执行上位机的命令,同时显示读写状态。FPGA内部结构包括编码模块、解码模块、CRC模块和时钟分频模块,所有这些模块均使用Verilog HDL语言进行编程。 编码模块采用了脉冲宽度编码(PIE编码),这是A类通信前向链路的标准。编码过程中,数据0对应1个“Tari”时间段,数据1对应2个“Tari”,帧首SOF为3个“Tari”,帧尾EOF为4个“Tari”。当上位机发出指令和信息数据后,单片机启动编码过程,编码完成后,CRC值会被加入编码数据中,然后通过天线发送给标签。 解码模块则负责接收标签返回的已解调信号,进行解码和CRC校验,确保数据的准确无误。整个过程中,单片机与FPGA之间的通信和命令控制至关重要,保证了整个RFID读写器系统的高效运行。 超高频RFID读写器基带模块的设计涉及到多方面的技术,包括单片机控制、FPGA硬件描述语言编程、编码解码策略以及错误检测机制。这种结合软硬件的方案不仅提高了系统性能,也为RFID技术在物流管理、交通运输、生产控制等多个领域的广泛应用提供了坚实的技术基础。
2026-03-03 16:51:06 86KB RFID FPGA ISO/IEC18000
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12bit 100M,两级PipeSAR ADC设计,6bit,+8bit,两bit冗余,DEC电路,基于TSPC的超低功耗动态逻辑电路,附赠说明文档,模拟IC,pipeline sar adc设计 在现代电子设计领域,模拟与混合信号集成电路(IC)的设计一直是技术发展的重要方向。在这一领域中,模数转换器(ADC)的设计尤为关键,因为它直接关系到模拟信号与数字世界之间的信息转换效率和准确性。在这份文档中,我们将深入探讨一个特定的模数转换器设计——12位100M的两级Pipelined Successive Approximation Register(PipeSAR)ADC设计,这不仅涉及到信号处理的精度与速度,还涉及到功耗管理的挑战。 两级PipeSAR ADC设计的提出,是为了解决传统单级PipeSAR ADC在速度和精度上的局限性。通过两级级联的方式,可以在保持较低功耗的同时,提升ADC的分辨率与转换速率。具体来说,这里的6位和8位指的是在两级中分别实现的位数。此外,加入两比特冗余是为了提高系统的可靠性和精度,在数字信号处理中,冗余位可以用于错误检测和校正。 DEC电路,即数字误差校正电路,在此设计中扮演了重要角色。它通过算法处理消除由于器件非理想性带来的误差,以保证输出数据的准确性。这种电路的应用,使得两级PipeSAR ADC在实际应用中表现出色,尤其是在要求高速度、高分辨率和低功耗的场合。 为了实现超低功耗,电路设计采用了基于True Single Phase Clocking(TSPC)的动态逻辑电路技术。这种技术通过减少电路的开关活动,从而大大降低了功耗。此外,它在电路设计中易于实现,且对工艺变化较为鲁棒,能够适应不同的制造工艺条件。 设计文件中还附赠了详尽的说明文档,对于设计者来说,这是一份珍贵的资料。说明文档不仅包含了设计的细节,还可能包含了性能测试结果、应用案例分析以及可能的优化方案。这对于设计人员来说,可以大大缩短开发周期,提高工作效率。 在实际应用中,如ADC这样的关键组件通常被集成到更复杂的系统中,例如在现代电子设备中,高性能和低功耗是设计者追求的两大目标。在这些设备中,如智能手机、可穿戴设备以及各种传感器中,ADC扮演着至关重要的角色。它的性能直接决定了设备对环境信号的感知能力和处理速度。 随着技术的不断进步,对ADC设计也提出了更高的要求。例如,设计人员需要在不同的分辨率下实现高效的信号处理能力,这就要求ADC设计能够灵活适应各种不同的应用场景。因此,两级设计与实现基于与多种分辨率混合的解决方案应运而生,它们能够在不同的应用场景下提供最优化的性能。 这份文档为我们提供了一个高性能、低功耗模数转换器设计的实例。通过对12位100M的两级PipeSAR ADC设计的深入剖析,我们不仅能够了解到ADC设计的关键技术和方法,还能把握未来设计的发展趋势和挑战。对于工程师和设计人员来说,这是一份不可多得的学习资源。
2026-03-02 13:31:39 98KB 正则表达式
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遗传算法优化编码序列,实现编码超表面rcs缩减。 使用MATLAB或者Python软件,两个代码都有。 能够实现最佳的漫反射效果。 可用于天线,雷达隐身。 三维仿真结果和二维能量图的代码,以及在 cst里面如何看超表面的rcs缩减效果。 直接就可以看到结果。 使用遗传算法,快速出结果,得到最佳编码序列。 无论是1bit还是2bit还是3bit等等都可以出结果。 可以优化6*6,8*8等等的编码序列。 编码单元相位可以和实际相位有一定偏差,有一定的容差性。 优化后的编码序列使用叠加公式能够自动计算远场效果,观察远场波形。
2026-03-01 17:03:31 727KB matlab python
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超高清的世界地图。
2026-02-28 11:05:47 1.15MB 世界地图
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