一种面向物联网绿色通信的单片集成自供电射频放大器

    公开(公告)号:CN113242025A

    公开(公告)日:2021-08-10

    申请号:CN202110622889.7

    申请日:2021-06-04

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 张森

    Abstract: 本发明公开了一种面向物联网绿色通信的单片集成自供电射频放大器,在本发明中,输入端口或输出端口的PAD上出现静电时,静电电荷通过高频扼流圈传输到MEMS悬臂梁上,使悬臂梁与下方电荷存储器上极板出现电势差,悬臂梁被静电力拉下,静电电荷由此传输到电荷存储器上极板,电荷存储器将静电能转换为电能,完成静电能的收集;当ESD保护二极管接收光照时,光生载流子通过ESD保护二极管将光能转换为电能传输至能量收集及其电源管理电路,完成静电能和光能的集成收集;射频放大器工作时,的放置于MOS管源极和漏极周围的热电偶,用于收集射频放大器工作时产生的热能,并将热能转换为电能,输出至能量收集及其电源管理电路。

    面向物联网的具有自供电功能的MOS管放大器

    公开(公告)号:CN107395137B

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN201710556391.9

    申请日:2017-07-10

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 陈友国

    Abstract: 本发明公开了一种面向物联网的具有自供电功能的MOS管放大器,信号通过第一隔直电容C1输入到MOS管的栅极,第一电阻R1和第二电阻R2分别为栅极的上下偏置,MOS管的源极通过第三电阻R3接地,MOS管的漏极通过第四电阻R4接到电源端VDD,放大后的信号通过MOS管的漏极输出,MOS管的漏极通过第二隔直电容C2接负载第五电阻R5;所述自供电机构用于收集MOS管发出的热能,并将热能转换为电能,经过稳压充电电路连接到VDD。

    面向物联网的有热电转换的SOI基LDMOS器件

    公开(公告)号:CN107359199B

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201710555933.0

    申请日:2017-07-10

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 陈友国

    Abstract: 本发明公开了一种面向物联网的有热电转换的SOI基LDMOS器件,包括:在传统SOI基LDMOS的源区金属极、栅极多晶硅、漏区金属极四周,制作一层二氧化硅钝化层,以进行电隔离,同时作为制作热电偶的基准面;在二氧化硅层上,分别围绕源极、栅极和漏极布置12个由热电偶金属臂和热电偶N+型多晶硅臂组成的热电偶,并通过金属连线依次串联,形成三个热电偶模块;热电偶的一端靠近所在模块的电极,其另一端远离所在模块的电极。本发明结构简单,加工方便,节能环保,通过塞贝克效应实现废热能量回收的同时有效增强了器件的散热性能,且通过塞贝克压差可实时检测SOI基LDMOS工作时热耗散功率的大小,具有良好的经济实用价值。

    面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件

    公开(公告)号:CN107293584B

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201710556424.X

    申请日:2017-07-10

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 陈友国

    Abstract: 本发明公开了一种面向物联网的具有热电转换功能的砷化镓基HBT器件,包括:在传统HBT的集电极、基极和发射极的金属电极层四周,制作一层二氧化硅层,进行电隔离,同时作为制作热电偶的基准面;在二氧化硅层上,分别围绕集电极、基极及发射极布置12个由热电偶金属臂和热电偶砷化镓臂组成的热电偶,并通过金属连线依次串联;热电偶的一端靠近所在模块的电极,其另一端远离所在模块的电极。本发明结构简单,加工方便,节能环保,根据塞贝克效应,通过环绕电极摆放的热电偶实现热电能量转换的同时有效缓解了HBT器件的散热问题,且可通过塞贝克压差检测热耗散功率的大小,具有良好的经济实用价值。

    面向物联网的硅基悬臂梁可重构SIW带通滤波器

    公开(公告)号:CN107425249B

    公开(公告)日:2020-02-18

    申请号:CN201710425736.7

    申请日:2017-06-08

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 陈子龙

    Abstract: 本发明公开了一种面向物联网的硅基悬臂梁可重构SIW带通滤波器,包括SIW带通滤波器、转接结构(3)和MEMS悬臂梁结构。SIW带通滤波器包括相互级联的SIW谐振腔(9),相邻的SIW谐振腔之间存在耦合窗口(14),MEMS悬臂梁结构设置于耦合窗口中。在一些特定的需要控制无源滤波器通带中心频率频繁切换的电路中,本发明通过MEMS悬臂梁结构很好的避免了需要依靠增加滤波器数量去控制电路的问题,并且MEMS悬臂梁结构的闭合所需要的电压较小也基本不会影响电路的正常工作,能够有效地降低电路控制的功耗。MEMS悬臂梁(6)可以实现快速的DOWN态和UP态的转换,可以有效地实现微波电路中对滤波器滤波范围的控制。

    面向物联网的具有自供电功能的BJT管放大器

    公开(公告)号:CN107293583B

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201710556394.2

    申请日:2017-07-10

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 陈友国

    Abstract: 本发明提供的面向物联网的具有自供电功能的BJT管放大器,主要包括:具有热电转换功能的BJT、电阻、电容、稳压电路和大电容充电电池等。其中,当BJT管放大器正常工作时,具有热电转换功能的BJT上的36个热电偶根据Seebeck效应产生塞贝克电压,实现了热能到电能的直接转换,输出塞贝克电压到稳压电路和大电容,可以进行电能存储,通过检测存储电量的大小,从而检测热耗散功率的大小。将产生的塞贝克电压输入到稳压电路和大电容,输出稳定的直流电压,为BJT放大器供电,实现了自供电和绿色能源的可持续。同时,废热得到了有效回收,增强了其散热性能,提高了可靠性,延长了使用寿命。

    面向物联网的砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件

    公开(公告)号:CN107359152B

    公开(公告)日:2019-06-18

    申请号:CN201710556125.6

    申请日:2017-07-10

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 陈友国

    Abstract: 本发明提供的一种面向物联网的砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件,主要包括MESFET和热电偶。MESFET选择半绝缘的GaAs作为衬底,通过GaAs工艺和MEMS表面微机械加工实现具有能量转换功能的MESFET。在源漏栅的金层四周制作一层二氧化硅,化学机械抛光后,制作热电偶的金属Au型热电臂和砷化镓型热电臂,蒸金连接两种热电偶臂,将源漏栅的热电偶电极进行金属连线,留下两个热电偶电极作为塞贝克电压的输出极。该砷化镓基具有热电转换功能的MESFET器件根据塞贝克效应,可以将器件工作产生的热能转换为电能,实现能量收集的同时缓解了散热问题。通过检测输出塞贝克电压的大小来实现对热耗散功率大小的检测。

    基于悬臂梁的在线式微波相位检测器及检测方法

    公开(公告)号:CN106841792B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201710052680.5

    申请日:2017-01-24

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 严德洋

    Abstract: 基于悬臂梁的在线式微波相位检测器及检测方法,检测器制备在高阻硅衬底上,由共面波导传输线、两个悬臂梁结构、功合器以及两个间接热电式微波功率传感器所构成。其中共面波导传输线包括信号线和地线;悬臂梁结构包括悬臂梁的梁和锚区,悬于信号线上的介质层上方;功合器包括不对称共面带线ACPS信号线、地线和隔离电阻;间接热电式微波功率传感器包括终端电阻、金属热偶臂、半导体热偶臂、欧姆接触区和直流输出块。本发明检测器结构简单,电路尺寸较小,可实现微波相位的在线式检测。

    自适应雷达中比相法固支梁直接微纳微波检测解调系统

    公开(公告)号:CN108896827A

    公开(公告)日:2018-11-27

    申请号:CN201810208078.0

    申请日:2018-03-14

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 廖小平 吉思超

    CPC classification number: G01R29/0892

    Abstract: 本发明的自适应雷达中比相法固支梁直接微纳微波检测解调系统,主要由六端口固支梁耦合器,微波频率检测模块,微波相位检测模块以及微波功率检测和解调模块四部分组成,自适应雷达由天线、收发转换电路、MEMS微波检测和解调单片集成系统、信号存储器、信号分析器、微波信号重构、微波信号调制器和微波信号功率放大器构成。多晶硅纳米线簇的热导率远低于传统体材料,提高了热电转换效率,大大地增大输出电压和灵敏度。该结构能够对微波信号的功率、频率、相位三种检测模块进行了集成,以及实现了对同一时刻的微波信号的功率、频率和相位同时同步检测,和对已调制信号的解调,实现了自适应雷达中比相法固支梁直接微纳微波检测解调系统。

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