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[发明专利]用于高分辨率雷达阵列系统的频率源同步与校准方法-CN201910303958.0在审
发明人： 马凯学;傅海鹏;李旭光 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-04-16 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： G01S7/40 文献下载
摘要：本发明公开一种用于高分辨率雷达阵列系统的频率源同步与校准方法，利用多个阵列模块级联组成阵列系统，其中，所述阵列系统中的阵列模块的频率源之间相互形成主‑从通信连接结构，使从频率源与主频率源相互间实现同步，最终实现阵列系统中所有阵列模块的频率源的同步。本发明提出的用于高分辨率雷达阵列系统的频率源同步与校准方法，通过建立不同阵列模块间频率源主‑从耦合结构，实现由核心阵列模块频率源辐射至周边阵列模块频率源的同步网络，并获得整个阵列系统的频率源同步和系统性能的提高。
频率源阵列系统高分辨率雷达阵列阵列模块校准模块频率多个阵列核心阵列通信连接同步网络系统性能周边阵列耦合结构源辐射主频率级联

[发明专利]使用建模指导射频功率放大器级间匹配电路的设计方法-CN201910328798.5在审
发明人：傅海鹏;王开开;马凯学;马建国 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-04-23 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开一种使用建模指导射频功率放大器级间匹配电路的设计方法，包括以下步骤：获取第一、二级功率放大器宽带内各频点第一级的输出阻抗数据以及第二级的输入阻抗数据；第一级的输出阻抗数据、第二级的输入阻抗数据处理后作为阻抗值做建模的训练和测试数据，分别训练第一级输出阻抗及第二级输入阻抗的BPNN模型，获得BPNN模型；由BPNN模型得到的两级功率放大器的级间阻抗在各频点的数据，在做级间匹配电路设计及优化时直接调用BPNN模型中的数据。本发明借用神经网络的运算能力，使用神经网络根据电路的仿真数据建模，由模型预测电路未仿真的数据，从而节约大量的仿真优化的时间。
建模输出阻抗输入阻抗第一级射频功率放大器功率放大器匹配电路神经网络频点阻抗电路匹配电路设计测试数据仿真数据仿真优化模型预测运算能力直接调用数据处理宽带两级借用节约优化

[发明专利]一种共天线的太赫兹主动雷达成像阵列-CN201910309990.X在审
发明人： 马凯学;张蕾;傅海鹏 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-04-17 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明公开一种共天线的太赫兹主动雷达成像阵列，包括设在本地振荡器一侧的能在接收和\或发射模式下工作的天线阵列，通过控制构成天线阵列的阵元的共用天线的发射链路或接收链路的偏置电压从而实现在接收模式、发射模式以及完成收发功能的发射‑接收工作模式的切换，从而使所述天线阵列分别可作为发射阵列、接收阵列和收发阵列三种模式来进行使用。本发明在不改变成像规模和不影响发射链路与接收链路正常工作的前提下，降低天线阵列的使用个数，提高芯片面积的利用率并降低加工成本。
天线阵列发射链路发射模式接收链路雷达成像共天线接收工作模式发射阵列共用天线接收模式接收阵列偏置电压三种模式收发功能振荡器阵元成像收发芯片发射加工

[发明专利]一种虚拟硬件实验室设备-CN201910204844.0在审
发明人：傅海鹏;张新;马凯学 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-03-18 - 公布日： 2019-07-26 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开一种虚拟硬件实验室设备，包括信号处理单元，用于通过不同实验软件模块进行电子通信及数字信号处理实验；虚拟硬件实验室服务器，运行有用虚拟硬件实验室服务器软件，根据客户端的指令，完成实验选择并下载实验软件模块到信号处理单元，接收来自信号处理单元的信号数据，显示在虚拟硬件实验室服务器的显示界面并同时送往客户端；多个客户端，运行有用户操作界面软件，用于向虚拟硬件实验室服务器发出实验选择及下载实验软件模块到信号处理单元的指令，以及获取从虚拟硬件实验室服务器转发来的实际实验信号波形并对实验信号数据频谱分析。本发明具有利用率高、易维护、使用便利等诸多优点。
虚拟硬件信号处理单元服务器实验软件实验室设备客户端下载实验信号数据数字信号处理用户操作界面指令服务器软件电子通信频谱分析实验信号显示界面信号数据易维护转发便利客户

[发明专利]一种虚拟硬件实验室教学设备-CN201910205372.0在审
发明人：傅海鹏;张新;马凯学 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-03-18 - 公布日： 2019-07-09 - 主分类号： G09B23/18 文献下载
摘要：本发明公开一种虚拟硬件实验室教学设备，包括：信号处理单元，用于内部运行有相应的实验软件模块，根据外部指令运行的相应的实验软件模块进行相应的实验，发送对应的实验信号波形；操作控制终端，与所述信号处理单元通信连接，安装有用户控制界面程序，用于选择不同实验，在实验前将相应实验软件程序下载到所述信号处理单元中，以及实验时向信号处理单元输出实验指令，使信号处理单元运行，接收信号处理单元传送来的实验信号波形处理并显示在显示界面上。本发明使用户可选择不同实验项目，实验时能够在平操作控制终端显示实验信号波形。
信号处理单元实验软件实验信号操作控制终端虚拟硬件教学设备接收信号处理单元用户控制界面波形处理程序下载实验项目通信连接外部指令传送指令发送输出

[发明专利]多功能智能水流量测控装置-CN201610722893.X有效
发明人： 马凯学;乔波;孔令旭;杨辉 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2016-08-25 - 公布日： 2019-07-02 - 主分类号： G05D7/06 文献下载
摘要：本发明公开了多功能智能水流量测控装置，包括微处理器及与微处理器连接的流量传感器、电动阀门、液晶触摸屏、RTC模块、SD卡存储器、电源模块，其中：流量传感器用于检测水流输送管道内水流量；电动阀门用于调节水流输送管道内水流大小；液晶触摸屏用于显示时间、日期、实时探测信息及历史探测信息，还用于供用户输入设置信息和控制命令；RTC模块用于设置显示时间和日期，以及实现水流定时预约设置；SD卡存储器用于存储探测信息；电源模块用于对微处理器及微处理器连接的元器件供电；微处理器用于接收流量传感器探测的水流量信息并处理供液晶触摸屏显示，以及用于发出控制指令。本发明应用时，便于记录用水历史参数和控制用水按照需求定量定速输出。
多功能智能水流测控装置

[发明专利]一种虚拟硬件实验室远程控制系统-CN201910204785.7在审
发明人：傅海鹏;张新;马凯学 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-03-18 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本发明公开一种虚拟硬件实验室远程控制系统，包括：实验室网络模块，用于实现将实验设备以及远程网络模块通信连接，接受远程客户的命令的参数，并为用户提供过程监控画面，并将必要的数据归档存入数据库，生成过程数据趋势图，包括有运行远程实验室网站的Web服务器、Web Navigator服务器、存放实验设备运行的实时数据和历史数据的数据库服务器、提供现场实验设备的实时视频监控图像的视频监控服务器；所述远程网络模块包括信息发布模块、注册登录模块、用户管理模块、资料上传下载模块、网上答疑模块、实验查询模块、预定实验模块、远程实验模块。本发可综合的通过网络远程管理实验室、远程控制实验过程。
远程控制系统远程网络模块实验设备虚拟硬件视频监控服务器实时视频监控数据库服务器网络远程管理信息发布模块用户管理模块查询模块登录模块过程监控过程数据历史数据实时数据实验过程实验模块数据归档通信连接网络模块下载模块现场实验用户提供远程客户远程控制远程实验资料上传趋势图网站服务器数据库图像

[发明专利]一种宽带瞬态复杂电磁频谱监测仪-CN201611116187.7有效
发明人： 马凯学;胡建全;孔令旭;牟首先 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2016-12-07 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： H04B17/309 文献下载
摘要：本发明公开了一种宽带瞬态复杂电磁监测仪，包括：天线系统，接收复杂电磁目标信号；多通道接收系统，对接收到的复杂电磁目标信号进行放大和信号分级并行处理；多通道低频窄带接收系统，对多通道接收系统提供的低频窄带信号做相应频谱扫描和检测处理；并行协同处理系统，协调分配天线系统、多通道接收系统和多通道低频接收系统三者的工作，该检测仪可以实现超宽频带范围内对电磁频谱的实时监测。
一种宽带瞬态复杂电磁频谱监测

[发明专利]基于变压器的差分耦合电路及介质集成悬置线差分耦合器-CN201610793752.7有效
发明人： 马凯学;王勇强;牟首先 -专利权人：电子科技大学
申请日： 2016-08-31 - 公布日： 2019-03-19 - 主分类号： H03K19/0175 文献下载
摘要：本发明公开了基于变压器的差分耦合电路及介质集成悬置线差分耦合器，设有八个单端端口，形成四个差分端口，每两个差分端口之间均设置一个差分电路，每个差分电路包括二个线圈和四个电容，两个线圈之间并联两个电容，每一个线圈两端并联一个电容，从而保证差分耦合器能够在一定的频段内实现差模工作、共模抑制和交叉模转换抑制。同时，该差分耦合器还具有体积小、重量轻、功耗低、自封装、一体化集成、电磁屏蔽、成本低的特点，进一步提高了所述差分耦合器的性能。
基于变压器耦合电路介质集成悬置线差分耦合器

[发明专利]基于CMOS工艺多频超材料吸收结构的太赫兹微测辐射热计-CN201811094141.9在审
发明人：马建国;王旭;傅海鹏;马凯学 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-09-19 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： G01J5/20 文献下载
摘要：一种基于CMOS工艺多频超材料吸收结构的太赫兹微测辐射热计，包括有采用标准55nmCMOS工艺制成的硅衬底，硅衬底上设置有能够同时接收三个频段的电磁波的多频超材料吸收结构和接收多频超材料吸收结构的输出信号的PTAT温度传感电路，PTAT温度传感电路的输出端构成太赫兹微测辐射热计的输出端。本发明首次实现基于CMOS工艺的多频超材料吸收结构，结合新型PTAT温度传感电路构成太赫兹微测辐射热计，利用多频超材料吸收结构接收不同频率的电磁波，并将电磁能量转化为热量，再通过PTAT温度传感电路将热量转化为输出电信号，从而实现910GHz、2.58THz和4.3THz三个频段的太赫兹信号同时探测，进而获得了一种多频太赫兹热探测的有效方法。
多频吸收结构超材料微测辐射热计温度传感电路电磁波硅衬底输出端频段太赫兹信号电磁能量热量转化输出信号热探测探测输出转化

[发明专利]基于加载电阻的多频超材料吸收器的太赫兹微测辐射热计-CN201811094828.2在审
发明人：马建国;王旭;傅海鹏;马凯学 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-09-19 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： G01J5/20 文献下载
摘要：一种基于加载电阻的多频超材料吸收器的太赫兹微测辐射热计，包括有采用标准55nmCMOS工艺制成的硅衬底，所述的硅衬底上设置有能够同时接收三个频段电磁波的加载负载电阻的多频超材料吸收结构和接收多频超材料吸收结构的输出信号的PTAT温度传感电路，所述PTAT温度传感电路的输出端构成太赫兹微测辐射热计的输出端。本发明能够实现同时探测910GHz、2.58THz和4THz三个频段的太赫兹信号，并通过引入负载电阻来提高探测器响应度，进而获得了一种多频太赫兹探测的有效方法，为实现多频高性能太赫兹探测提供了可能。
多频微测辐射热计超材料吸收器温度传感电路探测负载电阻加载电阻吸收结构超材料硅衬底输出端频段太赫兹信号探测器响应输出信号电磁波加载引入

[发明专利]一种应用于5G系统的高效率高输出功率的功率放大器-CN201811094078.9在审
发明人：佟玲;傅海鹏;马凯学 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-09-19 - 公布日： 2019-03-01 - 主分类号： H03F1/02 文献下载
摘要：一种应用于5G系统的高效率高输出功率的功率放大器，由三个NMOS管M₁、M₂、M₃组成，每个NMOS管的直流偏置都偏置在AB类。NMOS管M₂、M₃的栅极分别连接了外置电容C₁、C₂，NMOS管自身的栅极电容和栅极外置电容形成了对本层管子漏极电压的分压电路，避免了堆叠管在高压下形成的击穿，保证了功率放大器的工作稳定性。另外电感L_d1和L_g1组成一个变压器，电感L_d2和L_g2组成一个变压器，电感L_d3和L_g3组成一个变压器，通过变压器耦合中和了管子的栅漏电容的消极影响，而串联在晶体管层间的电感L_d1、L_d2、L_d3也同时起到了补偿晶体管对地寄生电容的作用。
电感功率放大器变压器高输出功率高效率电容管子外置变压器耦合补偿晶体管工作稳定性分压电路寄生电容晶体管层漏极电压消极影响栅极电容栅漏电容直流偏置击穿堆叠偏置应用串联中和保证

[发明专利]一种基于有源巴伦技术的高输出功率高增益的功率放大器-CN201811094094.8在审
发明人：佟玲;傅海鹏;马凯学 -专利权人：天津大学
申请日： 2018-09-19 - 公布日： 2019-02-19 - 主分类号： H03F3/21 文献下载
摘要：一种基于有源巴伦技术的高输出功率高增益的功率放大器，包括有输入匹配电路、级间匹配电路和输出匹配电路，还设置有有源巴伦电路和差分功放电路，所述输入匹配电路、有源巴伦电路、级间匹配电路、差分功放电路和输出匹配电路依次串联连接，其中，所述输入匹配电路的输入端构成射频输入端，所述输出匹配电路的输出端构成功率放大器的射频输出端。本发明的一种基于有源巴伦技术的高输出功率高增益的功率放大器，通过将有源巴伦作为差分放大器的输入巴伦，实现信号的放大，既减小了芯片面积，又提高了整个功放的增益，本发明在降低电路复杂程度、节省电路成本的同时提高了功率放大器的输出功率以及增益。
功率放大器巴伦输出匹配电路输入匹配电路高输出功率高增益差分功放电路巴伦电路匹配电路差分放大器射频输出端射频输入端电路成本输出功率依次串联输出端输入端功放减小电路放大芯片

[发明专利]低功耗单平衡谐波混频器-CN201811068581.7在审
发明人：牟首先;刘鑫;马凯学;孟凡易 -专利权人：胡建全
申请日： 2018-09-13 - 公布日： 2019-02-01 - 主分类号： H03D7/14 文献下载
摘要：本发明公开了低功耗单平衡谐波混频器，所述混频器包括：跨导级、开关级、负载级、输出缓冲级；其中，跨导级与开关级连接，开关级与负载级和输出缓冲级均连接；跨导级、开关级中的NMOS管均工作在亚阈值区，解决了传统的混频器存在的功耗大、版图面积大的技术问题，实现了单平衡谐波混频器功耗小、版图面积小的技术效果。
开关级谐波混频器跨导级输出缓冲级低功耗负载级混频器功耗平衡技术效果亚阈值区传统的

[发明专利]一种基于衬底偏置的超低耗电流复用低噪声放大器-CN201811069459.1在审
发明人：牟首先;王晓阳;马凯学;孟凡易 -专利权人：胡建全
申请日： 2018-09-13 - 公布日： 2019-02-01 - 主分类号： H03F1/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于衬底偏置的超低耗电流复用低噪声放大器，包括依次连接的输入电路和输出电路；所述输入电路包括第一电阻R1、第一电容C1、第一MOS管NM1和变压器；所述变压器包括互感的第一线圈和第二线圈；所述R1的一端和第一线圈的一端共节点，且R1的另一端接偏置电压Vbias，第一线圈的另一端接NM1的栅极；所述C1的一端、NM1的源极和第二线圈的一端共节点，且C1的另一端接输入电压Vin，第二线圈的另一端接地，NM1的漏级接输出电路；所述NM1的衬底接衬底偏置电压Vbs。本发明一种基于衬底偏置的超低耗电流复用低噪声放大器，由于变压器和衬底偏置电压的相互作用，实现了整个装置的低功耗、低噪声和高增益。
衬底偏置低噪声放大器低耗电流复用变压器输出电路输入电路偏置电压输入电压依次连接接地低功耗低噪声高增益电容衬底电阻互感源极

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