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关键词： 信号完整性   硅转接板   电磁场仿真   微电子封装   互连结构  

摘要： 随着微电子技术的不断发展，微电子封装已进入小型化、多功能、立体集成、异质集成阶段，硅通孔(through-silicon vias，TSV)转接板2.5D封装由于其巨大的高密度互连和高热机械可靠性的优势得到了迅速发展。近年来，随着芯片时钟频率达到几百兆赫兹乃至吉赫兹，数据率到Gbps以上，互连和封装结构对信号来说不再是透明的，逐渐出现信号完整性问题。在TSV转接板2.5D封装中，由于TSV、凸点(Bump)和微凸点(Microbump)等不连续结构导致阻抗不匹配，从而产生反射、延时、损耗、串扰等信号完整性问题，这些问题限制了TSV转接板2.5D封装在高频高速电子系统中的应用。因此，研究TSV转接板2.5D封装中的信号完整性问题，对于其应用于高频高速电子系统有着重要的意义。本文研究内容主要集中在以下几个方面:\n 首先，利用三维全波电磁仿真软件建立TSV物理模型，仿真分析TSV直径、高度，绝缘层厚度等物理尺寸和介质材料对信号传输性能的影响，提出TSV电学设计参考原则。\n 其次，建立TSV转接板互连结构模型，仿真分析各参数对信号传输特性的影响，提出转接板互连结构设计参考原则。\n 最后，针对一款高速、高密度CPU芯片TSV转接板2.5D封装，详细讨论TSV转接板和封装基板的设计及优化方法，基于S参数模型，建立TSV转接板2.5D封装高速互连链路模型，仿真验证高速互连链路的性能，并完成2.5D封装的转接板和封装基板的版图设计及版图后仿真验证。

关键词： 集成光电传感器   电光聚合物板   D型光纤   铌酸锂   电磁场测量  

摘要： 本文介绍了三种基于不同机理实现电磁场测量的光子传感器工作原理、制作及应用,它们分别是:基于D型光纤与电光聚合物板耦合的光电传感器;测量高强度电场的集成光电传感器;恶劣环境中的反转域铌酸锂全光学电场传感器。

关键词： 环境   极低频电磁场   血液系统  

摘要： 目的:探讨环境极低频电磁场对高校学生血液系统的影响。方法:参照《辐射环境保护管理导则》(HJ/T10-1996)对重庆某大学进行环境极低频电磁场监测,以监测结果为分组标准,将重庆某大学老校区学生537人设为观察组,以该校新校区学生516人为对照组。组织问卷调查了解血液系统相关疾病自主症状;采用全自动血液分析仪对两组学生的末梢血样本进行分析。结果:两校区电场强度和磁场强度均低于国际ICNIRP导则中相应频段的导出限值,老校区5Hz^1kHz频段电场和磁场强度平均值显著高于新校区(P<0.05)。观察组四肢无力发生率高于对照组(P<0.05)。观察组中性粒细胞、红细胞、红细胞压积、血红蛋白含量均高于对照组(P<0.05),淋巴细胞计数、红细胞平均血红蛋白含量及浓度、血小板计数、血小板压积、血小板平均体积均低于对照组(P<0.05);其中居住年限(暴露年限)与红细胞计数、血红蛋白含量呈正相关,与淋巴细胞计数呈负相关(P<0.05)。结论:相对较高水平5Hz^1kHz环境极低频电磁场暴露对大学生血象有弱影响,随暴露年限增加,红细胞计数、血红蛋白含量、淋巴细胞计数改变增大。

关键词： 高速钢轧辊   离心铸造   脉冲磁场   力学性能  

摘要： 本文提出在离心铸造过程中施加脉冲电磁场,目的在于改善传统离心铸造容易造成元素和碳化物偏析的问题。高速钢中主要元素的设计含量为:1.5%～2.5%C,4.0～6.0%V,4.0%～6.0%W,1.5%～4.5%Mo,2.0%～4.0%Cr和0.04%～0.18%Zr。对脉冲电磁场主要参数进行调控和优化,脉冲磁场频率分别设定为1、2、4、6、8、10Hz六个水平,对应铸型中心磁场的峰值强度范围为0.2～5T,经淬火和回火热处理后进行轧辊中元素含量和力学性能测试,并用方差来表征轧辊工作层径向方向元素含量波动及偏析情况。研究结果显示,在离心铸造过程中施加电磁场后,能起到抑制合金元素和碳化物偏析的作用,与未加磁场相比,硬度、抗拉强度、抗弯强度和冲击韧性等常规力学性能约提高10%。

关键词： 电磁场   问题探究   试题   高中物理   电磁波   电场   正弦  

摘要： 在高中物理中有一道试题：在电磁波的形成过程中,有一个按正弦变化的电场,如图1甲所示,其产生的磁场是图1乙中的哪一个？

关键词： 极低频电磁场(ELF-EMFs)   海马神经元   认知功能   形态结构   尼氏体含量   神经突触   大鼠体质量  

摘要： 为明确极低频电磁场(ELF-EMFs)的神经生物效应,研究了ELF-EMFs曝露对大鼠认知功能和海马形态结构的影响.首先将雄性Wistar大鼠放在ELF-EMFs(50Hz、400μT、<1V/m)中连续曝露60d,实验期间,每周记录大鼠的体质量。终止曝露后,采用Morris水迷宫实验检测大鼠的认知功能。最后采用光镜和电镜观察海马组织结构,并通过甲苯胺蓝染色和图像分析检测尼氏体含量。结果表明:大鼠体质量的增长速度于曝露期间显著延缓,终止曝露2周后恢复;大鼠的平均逃避潜伏期于终止曝露后即刻显著延长(P<0.01),7d后恢复。终止曝露后即刻可观察到部分海马神经元发生变性、早期凋亡、突触结构破坏,尼氏体含量减少(P<0.05);终止曝露后15d,上述病变改善,30d后恢复。以上结果表明,极低频电磁场曝露(50Hz,400μT,60d)会导致大鼠体质量增长速度延缓、认知功能障碍、海马结构损伤及尼氏体含量减少;以上影响主要发生于终止曝露后早期,并具有持续时间较短暂且可恢复的特点。

关键词： 脉冲电磁场   冻伤   血液循环   B超  

摘要： 目的:研究观察频率为15 Hz、强度150 mT占空比一定的低频脉冲电磁场(Pulsed electromagnetic fields,PEMFs)对SD大鼠冻伤部位组织血液循环的影响。方法:设计以高精度、低输出阻抗信号发生器芯片MAX038为核心的低频脉冲电磁场发生器,装置可产生频率为15 Hz,强度150 mT的电磁场;在大鼠的背部区域,采用液氮冷却的方法,建立中度冻伤的SD大鼠冻伤模型。将24只大鼠分为3组,空白对照组,单纯冻伤组,冻伤照射治疗组。采用该低频脉冲电磁场照射冻伤治疗组,6 h/d,持续10 d。然后,采用动物B超检查各组大鼠冻伤部位组织血液循环情况,并测量各组大鼠冻伤部位存活面积。结果:各组SD大鼠冻伤后存活面积测量显示照射组存活面积最大(P<0.05);对比各组大鼠冻伤部位B超图像,表明照射组血液循环明显优于单纯冻伤组。结论:一定强度的低频脉冲电磁场能有效改善冻伤部位组织血液循环,促进冻伤恢复。

关键词： 时域有限差分法   电磁场   边界条件   时间步长  

摘要： 时域有限差分法(FDTD)已经发展成为一种成熟的数值计算方法。介绍时域有限方法的一些基本性质,完美匹配层的边界条件和激励源设置。通过对完美匹配层边界条件的设置,利用Matlab软件对自由空间散射场进行了仿真,解决电磁场散射等问题,给出了在不同时间步长下的仿真结果,实现了整个求解过程的可视化。

关键词： 双凸极自励式缓速器   电磁场   控制方式   工作原理  

摘要： 随着货物运输和旅客流量的不断增加，人们对汽车的运营效率、安全性能、舒适度和环保性能等有了更多的要求，其中安全性能直接关系到人们的经济利益和人身安全，显得尤为重要。而我国多山地貌导致道路交通状况较为复杂，使得大功率紧急制动和长期下坡制动成为安全行驶的重要保障。辅助制动装置在不使用或少使用行车制动器的情况下，使车辆行驶速度降下来或保持稳定，防止长时间制动造成行车制动系统过热而造成制动器的热衰退及性能降低，同时减少磨损，降低维修成本。目前，发动机排气制动、发动机缓速制动、电涡流缓速器、液压涡轮缓速器和自励式缓速器是几种主要的辅助制动系统。自励式缓速器作为一种节能、环保、高效的辅助制动装置，有着非常广阔的应用和研究前景。本文提出了一种双凸极自励式缓速器，并围绕该新型缓速器进行了以下几个部分的研究:\n 首先，介绍了目前国内外辅助制动装置的机械机构和工作原理，并对其发展现状进行了阐述，并对双凸极自励式缓速器结构、控制方式和控制方案进行了详细介绍。对比阐述双凸极自励式缓速器和其他三种自励式缓速器的工作原理，论述了双凸极自励式缓速器节能、环保、安全、舒适和经济的特点。\n 其次，陈述了双凸极自励缓速器电磁场基本理论，在已有缓速器模型的基础上对其磁路和涡电流场进行了分析建模。运用JMAG电磁场仿真软件，对模型进行了数值模拟分析，得到了缓速器的磁路特点、涡电流场分布，并研究了材料电导率、励磁电流大小和磁路饱和程度对缓速器制动力矩的影响。\n 然后，对双凸极自励式缓速器进行了设计，包括永磁发电机设计和双凸极缓速器的设计。采用电磁场分析软件对设计结果进行了初步验证，包括永磁发电机的空载及负载特性和外特性，以及双凸极自励式缓速器的转速特性和自然特性。\n 最后，对双凸极自励式缓速器台架测试系统进行总体设计，并对其各方面性能进行了设计验证和试验研究。主要验证了永磁发电机的空载及负载特性和外特性以及双凸极自励式缓速器的转速特性和自然特性。并试通过实验研究了双凸极自励式缓速器的持续特性、力矩衰减因素等。测试结果验证了双凸极自励式缓速器节能、效率高，并且热衰退小的特点。\n 本论文的创新点在于设计出一种具有自主知识产权的新型汽车辅助制动装置:双凸极自励式缓速器。其特点在于:环保节能、制动力矩大、散热效果优良、热衰退率小、可靠性高。

关键词： Maxwell   2D   HFSS   拉普拉斯方程   达朗贝尔方程   反射损耗   电压驻波比  

摘要： 在"电磁场与电磁波"教学过程中,引入Ansoft工程电磁场有限元分析软件有一定的意义。首先,结合静电场边值问题的拉普拉斯方程求解,基于Maxwell 2D绘出了满足一定条件的矩形接地金属槽内空间等势线的分布;而后,由达朗贝尔方程的解及无方向性天线辐射功率,基于HFSS给出2款半波阵子天线,绘出了入射端口反射损耗S(1,1)、电压驻波比VSWR随频率的变化曲线。结果表明,不同尺寸天线对应不同工作频率。通过空间场线、反射损耗或驻波比曲线的仿真分析,在验证电磁理论的同时,增加学生对场的感性认识,加深他们对电磁场理论及其应用的理解,激发对电磁场的学习兴趣,提高教学效果,同时,培养其解决实际工程问题的能力,为以后从事相关工作打下基础。