每年，消费者都会对上市的最新智能手机和无线设备感到眼花缭乱。在这些升级的小工具上架之前，有一个广泛的设计和测试过程来开发它们。天线是无线设备的重要组成部分，不断更新以跟上 5G 和物联网 (IoT) 等先进技术。预计它们将具有更大的带宽，符合安全法规，并且足够小以适合微设计。 为了帮助工程师使用无线设备，Bluetest（位于瑞典哥德堡）开发了易于使用的混响测试系统 (RTS)，用于测量无线设备和天线的性能。今天，Bluetest 是无线、多输入多输出 (MIMO) 测试的市场领导者。该公司使用仿真来确保其 RTS 设计的组件针对性能进行了优化。 混响测试的演变 自 1940 年代初以来，

美国陆军工程师研究与发展中心（ERDC）成立于 1998 年，是美国陆军工程兵团的研究机构。 ERDC 通过创新工作协议进行研发，以支持士兵、军事设施和土木工程项目（水资源、环境任务等）以及其他联邦机构、州和市政当局以及美国工业。 ERDC 帮助解决民用和军事工程、地理空间科学、水资源和环境科学方面的问题。设施范围从超级计算机到物理模型。该中心的 Cray XT3 和 XT4 超级计算机是世界上功能最强大、速度最快的超级计算机之一，计算能力超过每秒 3.5 万亿次。 ERDC 的七个研究实验室作为工程师和科学家组成的综合团队，致力于解决广泛的科学和技术问题——从在北极温度下运行和在沙漠中的

自动驾驶汽车包含大量传感器，包括车道检测器、交通标志和自由空间。在正式上路之前，必须在一系列条件下对高级驾驶辅助系统或 ADAS 组件进行评估。 一种安全的试驾方式：在模拟中重建世界。位于加利福尼亚州圣何塞的模拟软件提供商 RightHook 的首席执行官 Warren Ahner 说，您可以在办公桌前兜风。 “没有人在虚拟世界中死去，至少现在还没有，”Ahner 本月在 Tech Briefs 中告诉观众 - 领导的演讲题为 ADAS 传感器测试和仿真的最新增强功能。 “它让探索那些你可能无法在现实世界中找到的边缘案例变得非常容易。” 位于加利福尼亚州圣何塞的模拟软件提供商 Right

在地球上孤立的山顶上，科学家们等待着今晚就是夜晚的消息。地面和太空中数十个望远镜之间的复杂协调已完成，天气晴朗，技术问题已得到解决——隐喻的星星对齐。是时候看看我们银河系中心的超大质量黑洞了。 天文学家称之为“计划数独”，它发生在事件视界望远镜 (EHT) 合作的观测活动的每一天，他们很快就会有新的玩家参与进来；美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜将加入这项工作。在韦伯的第一批观测中，天文学家将利用其红外成像能力来解决银河系黑洞提出的一些独特而持久的挑战，名为人马座 A*（Sgr A*；星号发音为“星”）。 2017 年，EHT 利用地球上 8 个射电望远镜设施的综合成像能力，捕捉到了 M8

今年的 OEM Photonics &Imaging Directory 向您展示了以下类别的领先供应商和制造商： 相机 - CCD 相机 - CMOS 相机 – GigE/USB/IEEE 1394 相机 - 高速 相机 - 红外线/高光谱/紫外线 相机 - 其他 涂料/粘合剂/材料 光纤 激光 – 光纤 激光 – 气体 激光 - 半导体 激光 - 固态 激光 - 其他 LED/照明 镜片 机器视觉 光学/光学元件 定位设备 电源 传感器/探测器/编码器 软件 光谱学/显微镜/仪器 测试与测量 阅读以下公司的公司简介： Alluxa, Inc. 佳能医疗，视频传感部门 (VSD) 爱

NASA 肯尼迪航天中心开发了用于运动控制应用的感应式非接触式位置传感器。该传感器旨在监测用于测量航天飞机窗户缺陷的光学检测系统的精确运动。 该技术精确、小巧、便宜，并提供绝对定位。它可以在 200 微米的总范围内测量低至 400 纳米的位置精度。通过使用低成本的微控制器，高度线性的输出使计算变得容易。高信噪比使传感器能够在嘈杂的环境中工作。

锂离子电池现在广泛用于从移动电子产品到电动汽车的所有领域，它依靠液体电解质在充电和放电循环期间在电池内的电极之间来回携带离子。液体均匀地覆盖在电极上，使离子自由移动。 快速发展的固态电池技术改为使用固态电解质，这将有助于提高能量密度并提高未来电池的安全性。但从电极中去除锂会在界面处产生空隙，从而导致可靠性问题，从而限制电池的运行时间。 使用 X 射线断层扫描，研究人员观察了固态锂电池内部材料在充电和放电时的内部演变。该研究提供的详细三维信息有助于提高电池的可靠性和性能，该电池使用固体材料替代现有锂离子电池中易燃的液体电解质。 Operando 同步加速器 X 射线计算机显微断层成像揭示了

机器人学家和人工智能 (AI) 研究人员知道，当前系统如何感知和处理世界存在问题。目前，他们仍在将传感器（例如专为记录图像而设计的数码相机）与计算设备（例如旨在加速视频游戏图形的图形处理单元 (GPU)）相结合。 这意味着人工智能系统只有在传感器和处理器之间记录和传输视觉信息后才能感知世界。但是很多可以看到的东西通常与手头的任务无关，例如自动驾驶汽车经过时路边树木上的树叶细节。目前，所有这些信息都被传感器细致地捕获并发送给系统，其中包含不相关的数据，既耗电又耗时。 研究人员从自然系统处理视觉世界的方式中汲取了灵感——人的眼睛和大脑一起工作以理解世界，在某些情况下，眼睛本身进行处理以帮助大脑

氢作为化石燃料的清洁、可再生替代品是可持续能源未来的一部分；然而，对可燃性的担忧挥之不去，限制了氢作为电动汽车电源的广泛使用。与当今使用电池供电的电动汽车相比，氢能汽车可以更快地加油，并且无需加油就能跑得更远。但氢能的最后一个障碍是确保一种安全的氢检测方法。 研究人员开发了一种廉价、无火花、基于光学的氢传感器，它比以前的模型更灵敏、更快。大多数商用氢传感器在与氢气相互作用时检测活性材料中电子信号的变化，这可能会通过电火花引起氢气点火。新传感器无需电子设备即可检测氢气的存在。 氢能比为电动汽车提供动力有更多的应用，并且可燃性缓解技术至关重要。用于氢泄漏检测和浓度控制的稳健传感器在氢基经济的各

研究人员证明，可以使用定制的智能手表实时跟踪体内的药物水平，该智能手表分析汗液中发现的化学物质。这种可穿戴技术可以整合到更加个性化的医疗方法中，其中可以为个人量身定制理想的药物和剂量。 目前个性化药物剂量的努力很大程度上依赖于反复抽血。然后将样本送到中央实验室进行分析。这些解决方案不方便、耗时、侵入性和昂贵，这就是为什么它们只在一小部分患者和极少数情况下执行。新的可穿戴技术可以连续无创地跟踪体内药物的分布，为每个人量身定制最佳的剂量和摄入时间。 由于它们的分子很小，许多不同种类的药物最终会在汗水中，它们的浓度密切反映药物的循环水平。这就是为什么研究人员制造了一款智能手表，配备了一个传感器，

Spinoff 是 NASA 的年度出版物，主要介绍成功商业化的 NASA 技术。这种商业化促进了健康和医药、消费品、交通、公共安全、计算机技术和环境资源领域的产品和服务的发展。 当宇航员进行太空行走时，他们的宇航服包含许多传感器，用于监测体温、心率、出汗量等。这些数据会自动发送到 NASA 并分发给飞行外科医生、生物医学工程师和其他人。地面工作人员使用这些信息来指导其支持工作——也许是提醒喝一些水以避免脱水或短暂休息以降低心率。现在在这个星球上的一个名为 Ejenta 的系统中使用了相同的远程健康监测。 可定制的操作系统是为个人量身定制的，根据每个患者的个人资料创建一个智能代理。基于

NASA Goddard 开发了一种吸收器耦合的远红外微波动能感应探测器 (FIR MKID) 阵列，该阵列采用了交叉吸收器图案。它允许水平和垂直极化均等地吸收入射功率。该阵列使检测器的输出能够以超过传统 MKID 设计频率两倍的频率进行多路复用。此外，该技术允许功率更均匀地分布在探测器区域，从而提高探测器灵敏度。该探测器还可以在比现有技术设计更高的工作频率下读取，从而增加探测器阵列通道容量。 FIR MKID 由两个主要组件组成：(1) 用于 FIR 吸收的金属图案，以及 (2) 用于 RF 读出的微波传输线谐振器。膜上的横杆金属图案为水平和垂直极化信号提供相同的功率吸收。金属图案放置在膜

芯片上微型传感器的核心机制包含两层硅，它们相互重叠，间隔 270 纳米——大约是人类头发宽度的 0.005。它们带有微小的电压。来自身体运动和声音的振动使部分芯片处于流动状态，使电压流动并产生可读的电子输出。在人体测试中，该芯片清晰地记录了来自肺和心脏机械运作的各种信号——这些信号通常无法被当前的医学技术检测到。 该芯片兼作电子听诊器和加速度计，被恰当地称为加速度计接触式麦克风。它检测从身体内部进入芯片的振动，同时阻止来自身体核心外部的干扰噪音，如空气传播的声音。如果它在皮肤或衣服上摩擦，它不会听到摩擦声，但该设备对来自体内的声音非常敏感，因此即使穿过衣服也能接收到有用的振动。 检测带宽是

研究人员已经开发出一种将电子传感器整合到弹性织物中的方法，使他们能够制作衬衫或其他服装，以监测体温、呼吸和心率等生命体征。 可以定制嵌入传感器的可机洗服装以贴合身体。研究人员设想，这种类型的传感可用于监测生病的人，无论是在家中还是在医院，以及运动员或宇航员。任何需要身体物理数据（如温度、呼吸率等）的人都可以使用可定制的服装。 电子传感器由长而柔韧的条带组成，这些条带包裹在环氧树脂中，然后编织到织物中的狭窄通道中。这些通道具有允许传感器暴露在皮肤上的小开口。在这项研究中，研究人员设计了一件带有 30 个温度传感器和一个加速度计的原型衬衫，可以测量穿着者的运动、心率和呼吸频率。然后服装可以将

投出你的一票！ 是时候为今年的技术简报投票了 年度读者选择产品奖。查看 12 位提名者，为 2021 年的荣誉投票。 Techbriefs.com 的最新动态 本月，我们的博客与包括大奖得主 Aaron Hall 在内的“创造未来设计大赛”的获奖者进行了交流。 Hall 和他在 Intropic Materials 的团队正在使用酶来制造一种真正消失的塑料。 大流行对我们的气氛的影响 在 COVID-19 大流行期间，地球大气以令人惊讶的方式降低排放，显示出气候变暖和空气污染之间的密切联系。来自 NASA 的卫星数据显示，全球旅行的减少在短短几周内就大大减少了空气污染和温室气体排放

研究人员开发了一种紧凑型 3D LiDAR 成像系统，该系统可以匹配并超过目前使用的最先进机械系统的性能和精度。 3D LiDAR 可以为许多应用提供准确的成像和映射；例如，它是自动驾驶汽车的“眼睛”，用于面部识别软件以及自动机器人和无人机。准确的成像对于机器映射物理世界并与之交互至关重要，但目前所需技术的规模和成本限制了 LiDAR 在商业应用中的使用。 新的集成系统在同一微芯片中使用硅光子元件和 CMOS 电子电路。该原型将是一种低成本的解决方案，可以为大规模生产低成本、紧凑和高性能的 3D 成像相机铺平道路，用于机器人、自主导航系统、建筑工地测绘以提高安全性，和医疗保健领域。 与其他

NASA Ames 开发了一种具有先进科学能力的新型遥感仪器，用于多光谱成像、检测和主动反射 (MiDAR)。 MiDAR 发射器和接收器展示了一种经济高效的解决方案，用于同时进行高帧率、高信噪比 (SNR) 多光谱成像，具有高光谱潜力、高带宽单工通信和同相辐射校准。计算成像的使用进一步允许使用运动结构 (SfM) 和流体透镜算法融合多光谱数据，以生成 3D 多光谱场景和底栖系统的高分辨率水下图像，作为未来科学机载野外活动的一部分。 MiDAR 发射器发射编码的窄带结构照明，以生成高帧率多光谱视频，执行实时辐射校准，并在包括黑暗在内的一系列环境辐照度条件下提供高带宽单工光学数据链路。针对Mi

具有自动采样功能的便携式工程分析传感器 (PEGASUS) 是一种基于波导的小型光学传感器，可以检测血液、水、食物和动物样本等样本中的毒素、细菌特征、病毒特征、生物威胁、白色粉末等. PEGASUS 不需要经过培训的人员或实验室设备即可操作，这意味着它可以在世界偏远地区轻松使用。它可以区分细菌和病毒特征，从而可以选择适当的治疗方法，从而改善患者的健康状况并减少抗菌素耐药性的传播。该传感器包括一个集成的样本处理设备，只需最少的手动操作步骤，旨在确保每个样本都具有检测所需的质量。 检测分两个主要步骤进行。首先，样品在微流控装置中进行处理，只需要少量的样品。接下来，将处理过的样品加载到微型传感器

研究人员已经朝着开发一种天线阵列迈出了一步，这种天线阵列可以覆盖飞机的机翼，用作向医疗植入物传输信号的皮肤贴片，或者覆盖房间作为与物联网 (IoT) 设备通信的墙纸。 该技术可以实现新兴 5G 和 6G 无线网络的多种用途，它基于大面积电子技术，这是一种在薄而灵活的材料上制造电子电路的方法。该方法克服了传统硅半导体的局限性，传统硅半导体可以在 5G 应用所需的高射频下运行，但只能制成几厘米宽，并且难以组装成增强与低功率设备通信所需的大型阵列. 为了实现这些大尺寸，其他人尝试了数百个小微芯片的离散集成。但这不切实际——它在无线系统级别上不是低成本、可靠或可扩展的。新技术可以自然地扩展到大尺寸

研究人员开发了一种方法，可以让旋翼无人机 (UAV) 在没有 GPS 帮助的情况下降落在移动的无人驾驶地面飞行器 (UGV) 上，并在继续前充电。自主空中和地面特工团队将能够在对人类来说太远或太危险但通常需要广泛的定位和通信基础设施的搜索和救援环境中进行操作。 无人机的一个关键功能是自动降落在静止和移动的地面车辆上，充电，然后起飞执行新任务。无人机将无法依赖 GPS，因为它很容易被破坏，因此这些行为将需要使用其他来源（例如机载视觉）来执行。 研究人员使用低成本传感器和计算机在车辆上进行计算。此外，UAV 和 UGV 之间没有发生通信。该团队进行了软件在环模拟和户外实验，并证明了该算法在执