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2008 53

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2006 38

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关键词

颠覆性技术 33

3D打印 13

增材制造 11

2020 10

可靠性 9

神经网络 9

院士大会 9

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安全性 8

能源 8

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农业科学 6

经济 6

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冲击波 5

医院中子照射器 5

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工程管理 5

机器学习 5

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亚毫米和太赫兹波段3-dB分支波导定向耦合器的机械可靠性研究 Research Articles

牛中乾1,张波1,李道通2,纪东峰1,刘洋1,丰益年1,周天驰1,张耀辉1,樊勇1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第8期页码 1104-1113 doi: 10.1631/FITEE.2000229

摘要：本文研究亚毫米和太赫兹波段3-dB分支波导定向耦合器的机械可靠性。为证明在亚毫米波和太赫兹频段提升分支波导定向耦合器力学性能的必要性，详细分析了不同宽长比和高长比时耦合器分支的应力变化。此外，对一种改进型3-dB分支波导定向耦合器的力学性能进行了研究。与传统耦合器结构相比，改进型耦合器在传统矩形分支的顶部和底部作了圆角处理，在实现相同性能的情况下，提升了耦合器分支宽度，提高了波导耦合器的机械可靠性。仿真结果表明，在相同应力作用下，改进型分支结构的应力变化量比传统结构低22%。同时，本文通过振动实验验证定向耦合器的机械可靠性。测量结果显示，实验使得耦合性能恶化。实验结果表明，在相同电学性能下，改进型分支波导定向耦合器的力学性能优于传统结构。

关键词：定向耦合器；3-dB分支波导定向耦合器；亚毫米波器件；太赫兹电路；机械可靠性

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基于变压器CMOS超宽带毫米波电路分析与设计综述 Review Articles

Yi-ming YU, Kai KANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第1期页码 97-115 doi: 10.1631/FITEE.1900491

摘要：近年来，由于大量毫米波无线应用的产生，具有更强通用性的宽带毫米波电路和系统引起广泛关注。总结了4种基于片上变压器结构超宽带毫米波电路的理论分析、设计方法和综合性能。其一为毫米波低噪声放大器，采用基于变压器的跨导增强和极点调谐技术；通过采用这两种技术，该电路同时实现了较大工作带宽、低噪声系数和良好功率增益。其二为毫米波注入锁定三倍频器，采用注入电流增强技术，有效拓展了倍频器的锁定带宽。进一步，采用类似注入锁定技术结合变压器高阶谐振腔方案，实现了一款超宽带毫米波注入锁定分频器。最后，介绍了一款E波段上混频器，其采用两路跨导并联结构和基于变压器的多极点负载，实现了优异线性度和较大工作带宽。

关键词：硅基集成电路；毫米波；超宽带；变压器；低噪声放大器；倍频器；分频器；混频器

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航天器热控系统的可靠性设计与分析

李运泽,宁献文,王晓明,石晓波

《中国工程科学》 2007年第9卷第7期页码 53-56

摘要：

针对国内外航天器热控制、热管理技术的发展现状，在详细调研各种航天器热控系统组成原理与功能实现方式的基础上，从可靠性的角度出发，归纳、总结了航天器热控系统中串联、并联、表决、储备四种常见的可靠性设计模式及其相应的可靠性分析计算模型，介绍了其在空间站、月球探测系统、火星探测系统等典型航天器上的应用范例，为进一步的航天器热控系统可靠性设计方法与理论分析奠定了基础。

关键词：航天器热控制热管理可靠性

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用于微光摄像的高灵敏度电子轰击电荷耦器件

周立伟,刘广荣,高稚允,王仲春

《中国工程科学》 1999年第1卷第3期页码 56-62

摘要：

文章综述微光成像的电子轰击电荷耦合器件（EBCCD）的进展。EBCCD是将像管的荧光屏以对电子灵敏的背照明、减薄CCD代替，将电子图像直接转变为视频信号，其在所有光照等级下，特别是在极低微光下的调制传递函数（MTF）、分辨力、信噪比、余辉等均优于像增强器耦合CCD文中较为详细地叙述了倒像式EBCCD设计与减薄工艺，给出各种类型倒像式EBCCD像管的技术参数，分析和比较了近贴式与倒像式EBCCD与ICCD的性能，指出了EBCCD在军用夜视技术与民用技术未来发展中的地位与重要性。

关键词：微光成像电荷耦合器件电子轰击CCD

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车地通信中定向毫米波传播的实证研究

刘希晨,杨霖,余代中

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 503-516 doi: 10.1631/FITEE.2000464

摘要：毫米波频段由于其较广的带宽和丰富的频率资源而受到越来越多的关注。然而毫米波通信系统的设计高度依赖于各种环境下的无线信道特性；因此，有必要对不同场景下毫米波信道进行研究。现有的对于长距离传输中毫米波的通信信道特性的研究较为缺乏。本文基于信道实测数据研究了在1900米的长传输距离下41 GHz毫米波的车地通信的信道特征，为今后长距离传输下车地毫米波系统设计提供了研究基础。41 GHz毫米波通信信道收发器数字基带由模数转换器AD6688、数模转换器AD9163、两个XC7VX690T FPGA和ZYNQ7045芯片组成，在接收机的射频前端使用AD8362芯片记录RSSI值采用高增益10°半功率波束宽度(HPBW)的定向喇叭天线。利用天线增益高的优点，毫米波探测器能够在长距离传播引起的高信号衰减后检测到毫米波信号。

关键词：毫米波；两径模型；均方根时延扩展；功率延迟分布；CI-TRH路径损耗模型

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低压断路器和漏电保护电器的可靠性研究

陆俭国

《中国工程科学》 2005年第7卷第6期页码 36-40

摘要：

阐述了低压断路器和漏电保护电器等低压保护类电器可靠性研究的重要性、科学意义及其社会效益，介绍了国际上权威学术机构IEEE在该方面所做工作的概况，指出了开展该方面研究工作的难度与创新意义；重点分析了低压断路器和漏电保护电器的故障模式，在此基础上，在国内外首次提出了其可靠性指标与可靠性验证试验方案，为我国电器行业开展低压保护类电器的可靠性工作提出了理论依据与具体方法。

关键词：故障模式可靠性指标可靠性验证试验方案

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带状态反馈控制的概率布尔网络上基于互模拟的稳定性研究 Research Articles

Nan JIANG, Chi HUANG, Yao CHEN, Jürgen KURTHS

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第2期页码 268-290 doi: 10.1631/FITEE.1900447

摘要：由于网络稳定至关重要，考虑互模拟概率布尔控制网络之间的1-概率稳定传播，并证明可行性。如果两个概率布尔控制网络之间匹配互模拟关系，则它们的过渡阶段（实现稳定的最大步骤数）被证明相同。

关键词：硅基集成电路；毫米波；超宽带；变压器；低噪声放大器；倍频器；分频器；混频器

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煤岩灾害动力现象危险性预测中的定向定位研究

肖红飞,何学秋,冯涛,王恩元

《中国工程科学》 2005年第7卷第11期页码 81-86

摘要：

为了更好地应用非接触电磁辐射方法预测预报煤岩灾害动力现象的危险性，借助于力电耦合方程计算出在天线的各个朝向电磁辐射信号的变化规律及对某一个固定监测点结果的比较，就可以确定出某一个监测点电磁辐射信号的最佳监测方向以及应力变化最大（即危险性最大）的方向；在巷道掘进过程中进行巷道迎头电磁辐射动态监测时，天线测定的位置应该放置在巷道高度方向的中部，并对着煤层层理方向，通过不断改变天线朝向来监测巷道迎头和两帮煤岩层的突出危险性；可以通过应力场数值模拟得出的应力集中区来确定有效预测距离的范围现场电磁辐射信号测定结果表明，利用力电耦合研究煤岩灾害动力现象危险性预测中危险区域的定向定位是可行的。

关键词：煤岩动力灾害危险性预测定向定位煤岩变形破裂力电耦合电磁辐射（EME）

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基于机械诊断信息的设备运行可靠性研究

何正嘉,蔡改改,申中杰,曹宏瑞,李兵

《中国工程科学》 2013年第15卷第1期页码 9-14

摘要：

针对传统可靠性分析方法必须依赖大样本统计数据、利用概率统计求解设备可靠性的不足，提出两种利用运行状态信息实现小样本条件下设备运行可靠性评估的方法：基于归一化小波信息熵的可靠性评估和基于损伤定量识别的可靠性评估基于归一化小波信息熵的可靠性评估对设备运行过程中的振动信号采用第二代小波包进行分解与重构，获得多个分解频带信号，计算分解频带信号的相对能量和归一化信息熵，根据归一化信息熵获取反映设备运行状态可靠性的重要指标——可靠度；基于损伤定量识别的可靠性评估定义了新的运行可靠性评价指标——隶属可靠度，在故障定量诊断的基础上，建立了损伤程度与运行可靠性评价指标之间的联系。在制氧压缩机运行可靠性评估和机车轮对轴承运行可靠性评估的成功应用，表明所提出的方法合理、有效，为机械设备实现缺乏大样本、非概率统计模型的可靠性评估提供了新理论与新技术。

关键词：机械设备运行可靠性归一化信息熵隶属可靠度

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基于混沌电路电容器连接的微分耦合同步 Regular Papers

Yu-meng XU, Zhao YAO, Aatef HOBINY, Jun MA

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第4期页码 571-583 doi: 10.1631/FITEE.1800499

摘要：非线性振子和电路常用于研究耦合同步和一致性问题。完全同步是指所有振子保持相同幅度和相位，主要发生在完全相同振子之间。相位同步是指振子保持步调节律同步而幅度不同。对于无维动力学系统和振子，同步依赖于耦合变量的选择和耦合方式。非线性电路中电阻常用于连接两个或以上电路，触发电压耦合可对耦合电路反馈调制。本文采用电容器耦合两个Pikovsk-Rabinovich(PR)电路，这种电场耦合机制为微分耦合提供了依据。讨论了对称性和错位耦合下两个混沌电路的同步稳定性问题。在电阻耦合下，两个混沌电路容易完全同步。进一步讨论电容器耦合，发现当耦合电容器选择合适电容值时，两个耦合电路同步可被有效控制，且耦合电容器能量流有助于对同步的调控。混沌电路的同步实现和耦合通道有关，如对称性耦合容易完全同步，错位耦合有利于相位同步。电容器对应电场耦合能降低耦合器件能量（焦耳热）消耗，加强两个耦合电路能量输运和交换，从而实现混沌电路同步。

关键词：同步；电压耦合；混沌电路；电容器耦合

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随机环境中的自主水下航行器鲁棒全局路径规划 Research Article

张佳欣1,2,刘妹琴1,2,3,张森林1,2,郑荣濠1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第11期页码 1658-1672 doi: 10.1631/FITEE.2200026

摘要：

本文提出一种在随机局部路径成本下使自主水下航行器在作业海域选择性地完成部分预定任务的路径规划器。该问题被表述为定向越野问题的变体。该算法包含一种新颖的通过在进化过程中将不可行个体映射到可行解空间来提高优化效率的重生算子，并以差分进化规划器计算确定性局部路径成本。局部路径成本的不确定性来自不可预测的障碍物、测量误差和轨迹跟踪误差。为了提高规划器在不确定环境下的鲁棒性，设计了一种用于路径评估的采样策略，通过对局部路径的概率密度函数多次采样，得到对路径实际成本的估计。通过蒙特卡罗仿真实验验证所提规划器的优越性和有效性。仿真结果表明，所提出的GGA在总收益方面优于同类算法4.7%–¬¬24.6%，而基于抽样的GGA路径规划器（S-GGARP）相较于普通的GGA路径规划器（GGARP）提高了5.5%

关键词：自主水下航行器；路径规划；遗传算法；定向越野问题；随机路径成本

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一种用于工业级荧光光纤温度传感器的栅控双向静电放电器件的设计与优化 Research Article

汪洋1,金湘亮1,杨健1,严峰1,刘煜杰1,彭艳2,罗均2,杨军3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第1期页码 158-170 doi: 10.1631/FITEE.2000504

摘要：工业级荧光光纤温度传感器读出电路的I/O引脚需要片上集成高性能静电放电（ESD）保护器件。采用0.18 μm标准BCD工艺制造的基本N型埋层栅控可控硅（NBL-GCSCR）失效等级难以满足需求。采用技术计算机辅助设计（TCAD）仿真分析器件特性。可控硅通过传输线脉冲（TLP）进行测试，以获得准确ESD参数。NBL-GCSCR器件的失效电流为1.71 A，DNW-GCSCR器件的失效电流为20.99 A。当DNW-GCSCR栅极尺寸从2 μm增加到6 μm时，维持电压为从3.50 V增加到8.38 V。优化后的DNW-GCSCR（栅极尺寸6 μm）可以稳定应用于目标读出电路的片上静电放电保护。

关键词：静电击穿；半导体器件可靠性；CMOS工艺

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石墨烯超表面宽入射角太赫兹吸收 Research

熊日辉1,彭小青2,李九生1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第3期页码 287-436 doi: 10.1631/FITEE.2000079

摘要：针对可调宽带宽入射角太赫兹波吸收器，本文提出一种石墨烯超表面结构，该结构在二氧化硅基底上沉积了按平面阵列分布的欧米伽型石墨烯图案。讨论了石墨烯费米能级层和各种基底对吸收特性的影响。在0.82–2.0 THz频率范围内，当入射角为0°–60°时，该太赫兹吸收器的吸收率超过80%。本文研究成果将惠及太赫兹波通信和生物医学成像/传感系统的应用。

关键词：石墨烯超表面；太赫兹吸收器；欧米伽形石墨烯图案

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基于均匀柱面透镜的紧凑型毫米波空气填充基片集成波导交叉电桥

耿淳,连继伟,丁大志

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第9期页码 1366-1374 doi: 10.1631/FITEE.2200454

摘要：与传统交叉电桥设计相比，该方法在空气填充的基片集成波导交叉腔内引入一个均匀柱面透镜，将入射波导向指定方向。根据射线追踪法，引入的均匀柱面透镜可以在不提高加工复杂度和面积的前提下，有效束缚从输入端传输到输出端的电磁波。详细阐述了该方法的工作机理，并通过电场分布进一步予以验证。利用空气填充基片集成波导技术，研制了工作在毫米波频段的二、三、四通道交叉电桥，验证了所提方法的可行性。同时引入过渡结构，便于实验测量。研究发现二、三、四通道空气填充基片集成波导交叉电桥仿真带宽分别为33%、14%和10%，其核心尺寸分别为0.74,λ,×0.74,λ,、1.43,λ,×1.43,λ,和1.90,λ,×1.90,λ,。

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基于可观测节点信息的控制器局域网节点可靠性评估 Article

Lei-ming ZHANG, Long-hao TANG, Yong LEI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第5期页码 615-626 doi: 10.1631/FITEE.1601029

摘要：基于控制器局域网的总线技术广泛应用于网络化制造系统。网络作为系统的信息通道，其可靠性对系统的吞吐量、产品质量以及工作人员的安全至关重要。然而，由于节点内部状态的不可访问性，因此使用节点内置的错误计数器值直接评估控制器局域网节点的可靠性是难以进行的。本文提出一种新颖的控制器局域网节点可靠性评估方法，该方法使用节点脱离总线时间作为可靠性测度。基于网络错误日志和错误计数器值可访问的可观测节点信息，该方法可以估计网络中节点的发送错误计数器值。首先，本文基于分段马尔科夫链建立了估计节点发送错误计数器值的模型，该模型考虑了网络中错误分布的稀疏特性。然后，将该更新机制应用到网络中发送错误计数器值不可访问的节点，完成其模型估计值的更新。最后，建立了节点可靠性评估方法以预测节点的脱离总线时间。为表明文中方法的有效性，进行了多组实验。

关键词：控制器局域网；发送错误计数器；发送错误计数器值估计；贝叶斯网络；脱离总线时间