辐射零点可控的平面滤波贴片天线

为满足射频前端器件集成化和多功能化的需求,设计了一款适用于WLAN 5 GHz波段的辐射零点可控的平面滤波贴片天线。该天线以同轴探针馈电的微带贴片天线为原型,上表面是由融合共生带和矩形槽的金属辐射贴片,下表面试接地面。其中共生条带位于辐射贴片的宽边两侧,矩形槽蚀刻在辐射贴片上,位于同轴馈电点两侧。两种结构分别在通带的低频和高频处各引入一个辐射零点,天线实现了的滤波响应和良好的辐射特性,同时两个辐射零点的位置自由可控,提高了设计的灵活度。仿真与测试结果表明:滤波天线的中心频率为5.25 GHz,相对带宽为14%(4.89~5.62 GHz),两个辐射零点分别位于4.55和6.05 GHz处;工作通带内增益平缓,平均增益约为7 dBi,通带外抑制水平大于19 dBi,测试与仿真结果较为一致。该滤波天线的设计未引入额外的滤波器网络,节省了天线的整体尺寸,且剖面低、重量轻、结构紧凑,具有良好的滤波和辐射性能。

一种用于射频识别阅读器的双频宽带圆极化天线

该文设计了一种紧凑的用作射频识别(RFID)阅读器的双频宽带圆极化天线。天线由弯折处理的矩形贴片、L形贴片和三角形地板构成,通过微带线进行馈电。两个辐射贴片分别独立控制高低两个频段,其轴比带宽也可独立调整,三角形地板可以使横向电流和纵向电流发生变化,从而改变横向电流和纵向电流的比值大小,实现圆极化性能。天线尺寸为0.92λ_(0)×0.92λ_(0)×0.0064λ_(0)(λ_(0)为2.40 GHz时的自由空间波长)。测试结果表明在超高频(UHF)频段该天线实现了49%(0.77~1.27 GHz)的阻抗带宽和46%(0.84~1.34 GHz)的轴比带宽,在无线局域网(WLAN)频段实现了47.5%(1.54~2.50 GHz)的阻抗带宽和24.2%(1.96~2.50 GHz)的轴比带宽,可以完整覆盖UHF和WLAN两个频段,具有良好的辐射特性。与其他双频圆极化天线相比,该天线整体结构紧凑、设计简单、避免了使用复杂的馈电网络,且具有较宽的3 dB轴比带宽。

小型化低剖面全向滤波天线设计

设计了一个小型化全向微带滤波天线。天线由带通滤波器和微带天线组成,二者共用一个地平面以减小尺寸且采用缝隙耦合方式连接,带通滤波器蚀刻在微带贴片天线的馈线位置处,引入选频滤波功能,在输入馈线前端添加一个横向矩形贴片使整个系统达到良好的阻抗匹配。与传统的微带天线相比,所设计的滤波天线在不改变尺寸大小的基础上引入了选频滤波功能,在通带边缘体现出较高的选择性。仿真与测试结果表明,该滤波天线的阻抗带宽为2.31 GHz~2.56 GHz,且通带内增益平缓,平均增益约为2.1 dBi,在工作频段内呈全向辐射特性。

基于FEM的引力参考传感器自引力计算与补偿

空间引力波探测太极计划将利用激光干涉的方法,测量两个检验质量之间的距离变化反演引力波信息。在0.1 mHz处,要求检验质量在敏感轴方向的总残余加速度保持在3×10^(-15)m·s^(-2)/√Hz以下。由航天器载荷静引力、热形变和质量波动引起的自引力噪声是检验质量的残余加速度噪声主要来源之一,要求检验质量在敏感轴方向的自引力加速度小于1×10^(-10)m/s^(2),引力梯度小于5×10^(-8)s^(-2)。为了计算检验质量处的自引力大小和引力梯度,针对检验质量与引力源几何形状的不规则性,基于有限元法编写程序计算了引力参考传感器中的引力源作用在检验质量上的线加速度、角加速度和引力梯度。为了缩短计算时间,提出“类自适应”网格划分方法以减小网格数量,并设计了配重以补偿自引力。计算结果显示,经过补偿后的检验质量在敏感轴方向的自引力加速度为9.2377×10^(-12)m/s^(2),引力梯度为-2.5691×10^(-8)s^(-2),满足设计要求。本研究能够为航天器和引力参考传感器的设计与引力补偿提供参考与指导。

纳米片状CuCo_(2)O_(4)的合成及析氧性能研究

调控催化剂形貌和结构,优化表面特性,是提高催化性能的重要策略.通过水热合成铜钴双氢氧化物(CuCo LDH)前驱体,再经高温热解制得交叉连接片状CuCo_(2)O_(4)催化剂.该催化剂的粗糙表面和片层间隙有利于电解质的充分扩散吸附;其表面O缺陷能调节相邻金属位点价态,并能提高导电性,适合用于电化学催化.优化元素组成所制备CuCo_(2)O_(4)-1具有良好碱性析氧反应(OER)催化活性,在1 mol·L^(-1)KOH电解质中,电流密度为100 mA·cm^(-2)时的过电位(η)为362 mV,OER塔菲尔斜率为112.2 mV·dec^(-1),经过50 h的计时电位测试,η保持稳定,也显示出良好催化稳定性。为碱性OER电催化剂的设计提供了可行方案.

新型三段式粗颗粒浮选柱内流场数值模拟

本文对一种新型三段式粗颗粒浮选柱内流场特性进行了研究,结果表明,稳流板的加入可增强粗颗粒浮选柱内流体的湍动能和湍流耗散率,促进气泡和粗颗粒的相互作用以及湍动能、湍流耗散率和液相速度的均匀分布,从而利于矿化气泡的输送。射流管个数的增加使粗颗粒浮选柱内湍动能和湍流耗散率分布趋向于均匀。对称的4个射流管可显著改善流场分布,形成的漩涡促进了气泡与颗粒的相互作用,稳流板使气泡速度分布均匀。浮选柱内湍动能随着上升水量和充气量的增加而增大,稳流板作用明显。上升水量对稳流板上下方区域湍流耗散率的影响呈梯级分布,可实现底部紊流矿化、中部紊流−稳流转变、上部静态流态化浮选的三段式流体环境,利于粗颗粒矿物浮选的回收。

基于Weibull分布模型的不规则矿石颗粒强度分布

不规则矿石颗粒的强度分布决定其断裂行为与破碎产品粒度分布。本文采用不同形式的Weibull分布模型分别拟合不同尺寸的铜矿石颗粒和锡矿石颗粒的强度分布,并对不同模型中的参数进行比较分析。结果表明:两参数Weibull分布模型对两种矿石颗粒强度分布的拟合效果均较好,且在双对数坐标系下,两种矿石颗粒的模型参数(特征破碎强度σ_0和两参数Weibull分布模量m)都随着颗粒尺寸d的增加而线性减小;在两参数Weibull分布模型的基础上,通过引入权重因子w与强度阈值σ_(th)分别构建两段Weibull分布模型和三参数Weibull分布模型,发现两段Weibull分布模型可定量描述剪切破坏与张拉破坏在整个破碎过程中对不规则矿石颗粒的破坏程度,而三参数Weibull分布模型可对低应力强度数据偏离两参数Weibull分布模型拟合曲线得到解释并加以修正。研究成果为碎磨设备操作参数的确定与设备选型提供理论指导,进一步丰富了不规则颗粒强度分布理论与研究方法。

航空发动机奇数只叶片的风扇转子动叶装配序列优化技术研究

针对航空发动机风扇转子奇数只叶片装配序列规划过程中存在的对顶角叶片重力矩差难以保证、叶片重力矩分布不够均衡的问题,研究了奇数只叶片的装配序列规划技术。首先,将单只叶片一分为二,形成33对“连体双胞胎叶片”,再转换成“66只虚拟叶片”,实现转子叶片数量“从奇变偶”的转换;然后,为每只“虚拟叶片”找到对顶角叶片,但是不能将“连体双胞胎叶片”真正分开或放在对顶角位置;最后,以对顶角位置上“两只虚拟叶片”的重力矩差为约束,以转子剩余不平衡量最小为优化目标,采用改进模拟退火算法规划动叶的装配序列,为转子装配提供优化的装配序列,优化转子的静平衡质量。实例验证表明,奇数只叶片数量“从奇变偶”转换,精确保证了对顶角叶片重力矩差,满足了设计部门给出的对顶角叶片重力矩差的设计指标(≤1200 g·mm),为奇数只叶片的转子动叶装配提供了优化的装配序列,并优化了转子的平衡质量。

基于MEMS的惯性测量组合设计与实现

随着MEMS技术的不断发展与成熟,低成本、安装体积小、中精度的惯性测量组合在实际应用中具有重要价值。该文设计了一种基于MEMS的惯性测量组合,该组合由微机械陀螺、加速度计、电源模块和电路板等组成,利用数字信号处理(digital signal processing,DSP)芯片对微机械陀螺和加速度计的信号进行采集,通过建立误差模型进行误差标定补偿,标定后的组合能够实时对外输出三轴角速度和加速度等传感器信息。经试验验证,该标定方法能够修正惯性测量组合的安装误差,精度指标可以满足实际使用需要。

有机废弃物好氧发酵反应器的开发和应用进展

好氧发酵是有机废弃物资源化利用的主要途径。在我国,大规模好氧发酵处理工程正在快速发展。一体化好氧发酵设备适用于中小型规模养殖场粪污处理利用,不仅可以提高堆肥产品质量,还可以解决建设用地限制、降低建设成本,对于促进我国畜禽养殖废弃物资源化利用具有重要意义。通过对国内外立式、卧式和新型好氧发酵设备及翻抛、曝气、控制等关键部件的研究发展现状进行综述,提出好氧发酵设备目前研究进展及存在问题,并提出研究重点。

飞灰-污染土基陶粒重金属固化机理研究

本试验采用垃圾焚烧飞灰协同重金属污染土制备陶粒,研究烧结工艺对陶粒机械性能和重金属迁移转化的影响。结果表明,适量添加水洗飞灰可降低陶粒的熔融点,陶粒更易形成液相。提高烧结温度和烧结时间均使陶粒内部的液相增多,堆积密度上升,吸水率降低。最佳烧结工艺为:在400℃预热10 min,1150℃烧结20 min。制备的陶粒吸水率为8.20%,堆积密度为965 kg/m^(3);重金属浸出达标,残渣态占比最高。烧结过程中产生的玻璃相将重金属包裹,重金属与Si-Al矿物反应形成稳定的硅铝酸盐,共同作用固化陶粒中的重金属。

钨矿浮选化学及其实践

钨是重要的战略金属,对于保障国防安全、资源安全和战略新兴产业发展具有重要意义。钨矿浮选化学的发展解决了复杂钨矿浮选分离的一系列关键瓶颈问题,为我国复杂白钨矿和黑白钨伴生资源的高效清洁开发利用提供了重要支撑。从浮选化学的角度,综述了钨矿浮选药剂及浮选工艺的研究现状及进展,建立起了钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等与钨矿浮选药剂和新工艺的设计开发之间的联系。在钨矿石地质成矿过程中,萤石等含钙矿物通常都会与钨矿物紧密伴生,这使得白钨矿与萤石、方解石等含钙脉石矿物的浮选分离成为白钨矿浮选中几乎不可避免的难题;含钙矿物的晶体结构和界面性质的微观差异为其高精度浮选分离提供了可能,改性脂肪酸、阳离子捕收剂、螯合捕收剂、金属配合物浮选药剂以及浮选药剂界面组装等基本实现了含钙矿物间的浮选分离;其中,基于金属配合物浮选药剂的黑白钨常温混合浮选技术取得了一定的突破,取代了"彼德罗夫"加温精选工艺,简化了浮选工艺流程,大幅提高了黑白钨共伴生资源的综合回收率。总结而言,钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等决定了钨矿浮选分离的难度,同时指导了钨矿浮选药剂和新工艺的设计与开发,为复杂难处理钨资源的高效清洁利用提供了强有力的支撑。

多参数相似性信息融合的剩余寿命预测

针对常规基于相似性信息的寿命预测方法的退化指标难以建立的问题,提出一种多参数相似性信息融合的剩余寿命预测方法。该方法并不进行退化指标的建立,而是利用单个原始参数数据直接进行基于相似性的寿命预测,然后将各参数对应的寿命信息进行融合得到设备的剩余寿命。为提高信息融合时的合理性,给出一种以相关性Spearman系数为基础的设备退化敏感性关键参数量化筛选及剩余寿命融合权重分配方法,结合各参数对应的剩余寿命信息,加权融合实现设备的剩余寿命预测。实验结果表明,相比于常规方法,所提方法在剩余寿命预测的准确性及改善预测精度方面更具优势。

基于卷积神经网络的图像分类算法综述

卷积神经网络(CNN)是目前基于深度学习的计算机视觉领域中重要的研究方向之一。它在图像分类和分割、目标检测等的应用中表现出色,其强大的特征学习与特征表达能力越来越受到研究者的推崇。然而,CNN仍存在特征提取不完整、样本训练过拟合等问题。针对这些问题,介绍了CNN的发展、CNN经典的网络模型及其组件,并提供了解决上述问题的方法。通过对CNN模型在图像分类中研究现状的综述,为CNN的进一步发展及研究方向提供了建议。

准噶尔盆地南缘侏罗系-下白垩统岩相古地理恢复与意义

针对准噶尔盆地南缘深层钻井少、地震成像复杂、勘探程度低而导致的原型盆地岩相古地理研究困难、沉积砂体展布范围可信度低的问题,基于源-汇思想,使用新方法开展岩相古地理恢复与砂砾岩体分布预测研究,应用磷灰石裂变径迹年龄确定宏观物源区范围与隆升时间;依据砾石径与搬运距离定量关系、构造缩短量等地质参数,恢复物源区范围、湖岸线迁移过程;开展钻井岩心与野外露头沉积构造等分析,编制岩相古地理演化与砂砾岩体分布范围系列图件。早侏罗世—早白垩世,准噶尔盆地南缘物源区范围由南向北逐步扩大,湖盆经历扩张—萎缩—扩张、古气候经历潮湿—干旱—潮湿的演化过程。西段一直发育来自南部古天山物源的近源扇三角洲沉积,中段与东段物源区具有由远源到近源的演化特征,主要发育河流—三角洲、辫状河三角洲、扇三角洲等沉积;西段与中段物源区的分界线推测为红车断裂带。恢复出的古湖岸线与现今盆地边缘线呈向西北敞开的夹角,控制了其两侧三角洲平原相带与前缘相带储集体的非均质性,湖岸线与现今地层剥蚀线、盆地边缘线限定了有利储集体的类型与范围。该认识可为准噶尔盆地南缘深层下组合油气勘探提供地质参数依据。

岩石力学层对构造裂缝间距的控制作用

层状沉积岩中裂缝的间距经常与裂隙化岩层的厚度呈较好的线性关系。为了更好地了解这一线性关系,利用有限元方法模拟了不同裂缝间距指数条件下,两条相邻裂缝之间的应力分布状态,并分析了岩石力学参数(杨氏模量和泊松比)、上覆压力对临界裂缝间距指数的影响。结果显示,当裂缝间距指数从大到小变化时,会出现一个临界值(临界裂缝间距指数),此时垂直于裂缝的正应力就会从张应力变为压应力。这种应力状态的改变阻止了裂缝数量的进一步增长,除非在岩石中存在微裂纹(裂隙)或者异常高压流体。临界裂缝间距指数与裂隙化岩层的平均应变无关,它随着裂隙化岩层与其相邻岩层杨氏模量比值的增加而降低,随着裂隙化岩层泊松比和上覆压力的增加而增加,但是随着相邻岩层泊松比的增加而降低。

男性尿道狭窄病因与治疗方式

目的:探讨男性尿道狭窄的病因,分析近年来尿道狭窄治疗策略,并对复杂性病例进行总结。方法:回顾性分析183例尿道狭窄住院患者资料,包括病因、狭窄部位和长度、治疗策略和相关合并症等。结果:183例尿道狭窄患者平均年龄为49.7岁,以51~65岁人群居多(38.8%,71/183);平均病程为64.7个月。外伤性病因占52.4%(96/183),其中骨盆骨折者占35.5%(65/183)、骑跨伤者占16.9%(31/183);医源性损伤者占29.5%。后尿道狭窄占45.9%(84/183),前尿道狭窄占44.8%(82/183),多段狭窄有6.6%(12/183)。99例(54.1%)接受了尿道狭窄段切除端端吻合术;40例(21.9%)接受腔内手术治疗,包括内窥镜下钬激光、冷刀内切开、内窥镜下电刀瘢痕切除、球囊扩张和尿道扩张术等。>65岁尿道狭窄患者27例(14.7%),经尿道前列腺电切术(transurethral resection of the prostate,TURP)术后并发尿道狭窄的比例达70.4%,显著高于整体样本的发生率(P<0.01)。结论:近3年男性外伤性和医源性尿道狭窄发生率有所增加。治疗方式从以内窥镜手术为主转变成以尿道成形术为主。

修剪与覆盖对黄土丘陵区枣林土壤干层的修复效应

【目的】探究修剪与覆盖对黄土丘陵区旱作枣林土壤水分的影响,为该区林地土壤干层修复提供科学依据。【方法】2012—2015年,以典型黄土丘陵区枣林及农田为研究对象,设计10种试验处理:常规(PI-1)、轻度(PI-2)、中度(PI-3)、重度(PI-4)修剪;林下秸秆、石子覆盖、地膜覆盖、林下裸地;PI-4+塑料膜覆盖;农地。并采用中子水分仪定位监测土壤剖面水分含量,探讨不同处理下的土壤水分状况。【结果】与相似条件下的旱作农地相比,15龄旱作山地枣林土壤干层深度达560 cm,年均耗水量高出农地19.7 mm;不同修剪处理间,枣林土壤含水量存在显著差异(P<0.05),4种修剪处理土壤含水量表现为PI-1<PI-2<PI-3<PI-4;在常规修剪情况下,采取林下秸秆、石子覆盖和地膜覆盖的枣林地土壤水分含量都显著增加(P<0.05),分别比林下裸地土壤储水量增加31.8~43.1、69.9~71.4和84.0~92.7 mm;地膜覆盖储水量在枣林休眠期达339.45 mm,显著高于石子覆盖和林下秸秆处理(P<0.05);PI-4+塑料膜覆盖处理土壤水分与农地土壤水分在枣林生育期无显著差异(P>0.05),但在休眠期枣林土壤含水量高于农地。【结论】增加枣树修剪强度可明显减少林地耗水;全年林地覆盖更有利于生育期土壤水分储存并可有效降低林地休眠期土壤水分损失;适度修剪+全年地膜覆盖可有效防治林地土壤干层加重或发生。

天山南北前陆盆地侏罗系-白垩系沉积及储集层特征对比

通过库车坳陷与准噶尔盆地南缘侏罗系-白垩系厚度、岩性组合和沉积相对比分析,认为由于早白垩世之前天山南部古地势高于北部,使得库车坳陷与准噶尔盆地南缘在以上3方面存在明显差异,进而明确了库车坳陷侏罗系各组厚度均小于准噶尔盆地南缘,以及早侏罗世沉积环境存在显著差异的成因机制。晚侏罗世-早白垩世,天山南北古气候、构造古地理和古地形的差异,以及晚白垩世末期构造隆升与剥蚀作用,造成了库车坳陷与准噶尔盆地南缘白垩系沉积环境和厚度的差异,也造成了两者的储集层碎屑组分、埋藏方式、裂缝发育程度等方面的差异。在进一步厘定准噶尔盆地南缘深层岩相古地理特征和有利砂体展布范围的基础上,梳理天山南北前陆盆地深层储集层特征和控制因素的差异,认为勘探程度较低的准噶尔盆地南缘深层储集层受沉积相、地温梯度、埋藏方式、异常高压、次生溶蚀作用、构造缝等控制,指出了准噶尔盆地南缘深层有利储集层分布区。

钨矿浮选药剂设计与组装

钨矿主要包括黑钨矿和白钨矿,其中白钨矿是主要的钨矿物,也是非常重要的战略含钙矿物。但钨矿物与脉石矿物的分离,尤其是与萤石和方解石等常见含钙矿物的选择性分离仍是世界难题。许多文献侧重于对新药剂的报道,但缺乏对这些药剂进行有效归类和进一步的分析。因此,分析了钨矿浮选药剂设计与组装原理,较为详细地论述了钨矿浮选过程中最重要的两大类药剂—捕收剂(阴离子捕收剂、阳离子捕收剂、两性捕收剂和配合物捕收剂等)和抑制剂(有机抑制剂和无机抑制剂)的类型、吸附机理和应用,阐述了钨矿浮选药剂设计与组装规律,以期对钨矿物与脉石矿物的高效分离提供借鉴。通过总结现有钨矿分选药剂,提出了钨矿浮选药剂要根据钨矿物与脉石矿物表面物理化学性质差异(表面润湿性、表面电位、表面活性位点等)以及钨矿物自身表面性质各向异性(不同晶面的性质差异)进行有针对性地设计与组装。同时,提出了药剂的设计与组装要遵循一定的方法,包括亲固官能团、疏水链等的设计和组装以及相应捕收剂和抑制剂的协同应用,从而兼顾捕收性和选择性,使得钨矿物能与其他矿物更高效地分离。与其他捕收剂相比,含有特殊官能团的螯合和配合物捕收剂对钨矿物具有更好的选择性,但是成本较高,因此,可开发疏水性更强的螯合或者配合物捕收剂,如在铅-苯甲羟肟酸配合物基础上嫁接更疏水的阴离子捕收剂或者对苯甲羟肟酸进行改性,增强其整体疏水性和分选效率。与其他抑制剂相比,高效、环保的聚羧酸类抑制剂对方解石具有更好的选择性,但需同时添加对硅酸盐类脉石矿物具有良好抑制能力的水玻璃及其改性物。需要注意的是,尽管白钨矿与萤石和方解石表面的钙活性位点有一定的差异性,但未来新药剂的设计可以另辟蹊径,设计与白钨矿氧位点具有更好选择性的捕收剂官能团或者与萤石氟位点(方解石氧位点)具有更好选择性的抑制剂官能团,从而实现白钨矿与其他含钙矿物的分离。另外,对于钨矿物与脉石矿物的分离方法也不能仅局限于正浮选,开发合适的反浮选方法也具有重要意义。特别是方解石含量高的钨矿石或者钨精矿,通过采用抑制钨矿物然后预脱除方解石的方法实现钨矿物的回收或者钨精矿品位的进一步提升。