北京真空电子技术研究所微波电真空器件国家级重点实验室, 北京 100015
带状注行波管作为一种发展中的新型器件在雷达和通信领域有广泛应用前景。相比于圆形注器件, 目前针对带状注行波管的注波互作用模型仍较少。本文针对交错双栅这一常用的带状注慢波结构, 从电路理论出发, 研究了由分布式的传输线元件和集总电路原件构成的混合电路模型在刻画高频率慢波结构上的适用性, 重点解决了从慢波结构几何参数到电路物理参数的映射问题。建立交错双栅混合电路模型, 推导了色散方程, 同时基于模拟退火算法实现了高精确度参数拟合。结果表明, 混合电路模型能够精确刻画交错双栅的色散特性。该模型对后续开发基于混合电路模型的带状注大信号注波互作用程序具有重要意义。
太赫兹 交错双栅 混合电路模型 模拟退火算法 色散特性 terahertz staggered double-vane hybrid circuit model Simulated Annealing algorithm dispersion characteristic 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(10): 1204
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Nanoscience and Applications, and Department of Electrical and Electronic Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China
2 Key Laboratory of Energy Conversion and Storage Technologies (Southern University of Science and Technology), Ministry of Education, and Shenzhen Key Laboratory for Advanced Quantum Dot Displays and Lighting, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China
Impedance spectroscopy has been increasingly employed in quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) to investigate the charge dynamics and device physics. In this review, we introduce the mathematical basics of impedance spectroscopy that applied to QLEDs. In particular, we focus on the Nyquist plot, Mott−Schottky analysis, capacitance-frequency and capacitance-voltage characteristics, and the dC/dV measurement of the QLEDs. These impedance measurements can provide critical information on electrical parameters such as equivalent circuit models, characteristic time constants, charge injection and recombination points, and trap distribution of the QLEDs. However, this paper will also discuss the disadvantages and limitations of these measurements. Fundamentally, this review provides a deeper understanding of the device physics of QLEDs through the application of impedance spectroscopy, offering valuable insights into the analysis of performance loss and degradation mechanisms of QLEDs.
quantum dot light-emitting diode impedance spectroscopy equivalent circuit model charge dynamics Journal of Semiconductors
2023, 44(9): 091603
先进土木工程材料教育部重点实验室，同济大学材料科学与工程学院，上海 201804
为预防地铁运营产生的杂散电流对混凝土结构造成腐蚀损伤，制备出28 d电阻率大于3 kΩ/m且抗压强度大于 120 MPa的地铁工程用高阻抗超高性能混凝土(HI-UHPC)，通过交流阻抗谱揭示了不同因素对HI-UHPC交流阻抗性能的影响，最终提出了适用于HI-UHPC的等效电路模型。结果表明：钢纤维和PVA乳胶粉的掺入可显著提高HI-UHPC的抗压强度。普通水泥基材料的高频弧在水化10 h时出现，HI-UHPC的高频弧则在水化1 h时出现。钢纤维会使HI-UHPC内部形成钢纤维搭接而成的导电通道，增加自由电子转移的可能并降低基体体积电阻。PVA乳胶粉在HI-UHPC内部会形成基体-PVA乳胶粉膜界面并改变孔结构，减少其内部的有效导电路径，最终提高HI-UHPC的阻抗。HI-UHPC的等效电路模型由连通导电路径、不连通导电路径以及绝缘路径组成。随着龄期的增长，水化产物和聚合物膜逐渐形成，基体内自由水被消耗，孔隙结构逐渐致密，导致孔隙中载流子的传输通道被阻断，使得连通导电通道的电阻和非连通导电通道的电阻逐渐变大，而非连通导电通道的电容和绝缘导电基体的电容逐渐减小。
高阻抗 超高性能混凝土 交流阻抗谱 等效电路模型 high impedance ultra-high performance concrete alternating current impedance spectrum equivalent circuit model
强激光与粒子束
2021, 33(12): 123021
1 西安石油大学,陕西省油气井测控技术重点实验室
2 电子工程学院, 陕西西安 710065
锂电池及其应用近年来逐渐成为研究热点。以提高电池管理系统 (BMS)对电池荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)的估算精确度为目标, 在建立二阶 Thevenin等效电路模型基础上提出一种能在线协同估算电池荷电状态和健康状态的改进扩展卡尔曼滤波算法。通过分阶段脉冲放电实验, 并利用最小二乘法求得模型参数。在动态应力测试工况 (DST)下借助 Matlab对比分析了改进扩展卡尔曼算法在 SOC和 SOH估计精确度、错误初值时算法收敛性、算法复杂度等方面的性能。实验表明, 利用该算法可以精确估计出各采样点处的 SOC和 SOH, 误差低于 1%;且在初值不准确情况下, 运行算法可快速收敛至真值附近, 算法估算结果的准确性与模型参数的微调无关, 鲁棒性较好。
动力锂电池 SOC估算 SOH估算 改进扩展卡尔曼滤波 power lithium-ion battery SOC estimation SOH estimation improved extended Kalman filter equivalent circuit model 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(4): 750
1 上海理工大学光电信息与计算机学院，上海 200093
2 上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
本文研究了采用纳米氧化锌棒掺杂的聚合物分散液晶(PDLC)的电阻抗谱特性及其传感应用。利用聚合物分散液晶薄膜具有稳固结构、能抵御机械冲击、容易制备等特点，在材料中掺杂纳米氧化锌棒，通过电阻抗谱性质分析，实现对极性分子如乙醇气体的传感功能。通过对比实验，研究分析了薄膜在遇到乙醇分子时的复阻抗谱的变化，并建立了电化学等效电路，发现该薄膜能有效地实现对乙醇分子的传感功能。并进一步分析研究了该检测传感的灵敏度和响应时间等特性。结果表明，以纳米氧化锌棒掺杂 PDLC薄膜有望作为检测乙醇等极性的气体传感器，具有高灵敏度、结构稳定、重复性高、易于制造等优点。
聚合物分散液晶 纳米氧化锌棒 气体检测 阻抗分析 等效电路 polymer dispersed liquid crystal nano-ZnO rods gas detection impedance analysis equivalent circuit model
西安理工大学 自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
为了优化PIN光电探测器响应特性, 首先依据载流子速率方程, 并考虑芯片寄生参量和封装寄生参量, 建立光电探测器的等效电路模型。然后仿真分析了反偏电压、I区宽度、光敏面、芯片寄生电阻和电容、封装寄生电阻、电容和电感对光电探测器脉冲响应特性和频率响应特性的影响。结果表明: 通过增大反偏电压, 减小光敏面和寄生参量(芯片寄生电容和电阻, 封装寄生电容和电阻), 选取合适的I区宽度, 利用引线电感的谐振效应现象, 可以抑制脉冲响应波形畸变, 提高频率响应带宽。
PIN光电探测器 等效模型 速率方程 响应特性 PIN photodetectors equivalent circuit model rate equation response characteristics
提出一种利用全波数值计算和等效电路理论反演介质中频率选择表面 (FSS)等效电路的方法。该方法物理过程直观, 适用于任意形状 FSS等效电路的精确求解。采用经典方环型 FSS, 验证该等效电路提取方法的可行性。最后采用该方法研究圆形缝隙型 FSS结构尺寸、介质材料以及电磁波入射角对其等效电路参数的影响规律, 为后续 FSS等效电路研究及快速设计奠定理论基础。
频率选择表面 等效电路 圆形缝隙 电容 电感 Frequency Selective Surface(FSS) equivalent circuit model circular slot capacitance inductance 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(2): 258
