铁电驻极体同轴线缆传感器力电性能分析

目的铁电驻极体同轴线缆传感器(FCS)为同轴结构,从内到外依次为芯电极、铁电驻极体层、屏蔽及接地电极层以及外护套,具有柔性、灵敏度高、自屏蔽特性,制备成本低,已被广泛应用于康复治疗、运动健康监测、生物信息监测等生物医学工程领域。目前,针对FCS的理论研究十分匮乏,制约了FCS的优化设计。方法考虑直接测量FCS中屏蔽及接地电极和外护套的径向模量非常困难,基于压电方程建立了FCS在准静态径向压缩模式下的压电响应模型,结合实验测量结果,给出了上述两层材料径向模量的确定方法,并利用试验验证了理论模型和材料参数的准确性。考虑FCS的逆压电效应,建立了FCS在径向振动时的等效电路模型,获得了FCS的等效电路图,并通过了试验验证。进一步,根据等效电路图推导了FCS的谐振频率方程与反谐振频率求解方程,探究了几何尺寸对FCS的谐振频率、反谐振频率和有效机电耦合系数keff的影响。结果屏蔽及接地电极和护套层的等效模量分别为40、35 MPa.并且,增加FCS结构尺寸会减小径向振动的谐振和反谐振频率。伴随芯电极半径的增大,keff系数在逐渐增大,而铁电驻极体层、屏蔽及接地电极、外护套厚度的增加会降低keff系数。结论建立了FCS在小压力范围的准静态和动态理论模型。

基于GD32的同轴电缆长度检测系统设计

为快速精确地检测同轴电缆长度,以同轴电缆电容为检测对象,选用555定时器搭建多谐振荡电路,以GD32控制器为测量模块,通过GD32边沿捕获测出频率,利用频率与电缆电容、电缆长度的对应关系构建数学模型,实现电缆长度的测量。结果表明:电缆长度测量相对误差绝对值不超过2%,达到了较好的性能指标;系统按键控制与显示由串口屏实现,可实现测量控制与结果实时显示,人机交互界面友好。

绝缘垫片缺陷对射频电缆电场分布影响的研究

大功率空气绝缘射频同轴电缆在物联网等领域具有广阔的应用前景,研究其重要的绝缘部件——绝缘垫片在常见缺陷存在下的电场分布情况对射频同轴电缆安全稳定运行具有重要意义。首先,建立包含内外导体和绝缘垫片的射频同轴电缆数值模型并在有限元软件中搭建其静电场仿真模型,通过试验验证了该模型的准确性;其次,基于所搭建的模型调节缺陷的形态、位置参数研究内部气泡、表面异物和界面缺陷对绝缘垫片电场分布的影响,并与无缺陷时的电场强度仿真结果进行比较。结果表明:绝缘垫片电场分布与内部气泡形态有关,并且距离内导体越近,电场畸变越严重;表面异物的尺寸、位置、排列方式都会影响电场分布,其中导电颗粒对电场的影响比沙粒大;界面缺陷对电场的影响程度与缺陷厚度成负相关,与缺陷深度成正相关。综上,3种缺陷中导致电场畸变最严重的缺陷是表面异物,其次是界面缺陷。

基于STM32和AD5933的同轴电缆长度测量系统

随着信息化时代的到来,中国经济快速发展,科技创新“新”潮澎湃,电缆作为未来电气化、信息化时代所必需的基础产品,其需求也随着科学技术的进步日益提高。在实际应用中,准确测量电缆长度对于电缆的正常运行和故障排除非常重要,而传统测量方法和进口测量仪器在测量时都有其不便性,因此本文介绍了一种基于STM32和AD5933的同轴电缆长度测量的轻便简易系统,可以达到0.4%的同轴电缆长度误差相对率,同时还实现了测量不同类型同轴电缆长度的功能,具有一定的普适性。

利用同轴电缆和对讲机在室内覆盖施工现场通信的研究

室内覆盖项目的施工现场通信是工程建设者们经常遇到的一个难题,为解决在大型综合楼、深层地下室、地铁及隧道等室内覆盖参建人员之间的通信交流问题,耗费建设者们大量的时间和精力。使用同轴电缆和对讲机组成的即时通信系统,较好地解决这一问题,改善室内覆盖参建者们在施工现场的通信交流状况,大幅提升室内覆盖施工现场的工作效率。主要介绍了同轴电缆和对讲机组成通信系统的技术要点与相关注意事项。

泄漏同轴电缆附件专利技术现状

随着我国经济的快速发展,移动通信技术得以不断扩大,通信网络已经覆盖到我们的各个角落。泄漏同轴电缆在信号覆盖方面有着独特的优势,例如在信号传输过程中,可以减少信号的遮挡与阴影,缩小信号的波动范围,使信号能够更加均匀的覆盖,并且能够同时对多种信号进行覆盖,即可以共用一根泄漏同轴电缆实现不同的无线信号传输。

静电纺丝技术制备TiO_2@SiO_2亚微米同轴电缆与表征

用静电纺丝技术成功制备出大量的TiO2@SiO2亚微米同轴电缆.用TGA-DTA,XRD,SEM,TEM,EDS,FTIR分析技术对样品结构和组成进行了系统的表征.结果表明,得到的产物为TiO2@SiO2亚微米级同轴电缆,以无定型SiO2为壳层,晶态TiO2为芯层,电缆平均直径450nm,壳层厚度90nm,电缆长度>300μm,同时在样品中发现个别纤维呈现管状结构,对其形成机理进行了讨论.

八字型系列槽孔泄漏同轴电缆耦合损耗的仿真研究

泄漏同轴电缆作为一种特殊的通信工具,既可以是传输线又可以是天线,在闭域和半闭域的空间通讯中发挥着极为重要的作用。本文总结了泄漏同轴电缆的理论设计研究及应用发展现状,并且使用仿真软件HFSS对八字型、双八字型以及三八字型系列槽孔泄漏电缆的电气性能进行仿真研究验证了三八字型槽孔更加适合宽频条件下的工作;同时仿真了槽孔尺寸对耦合衰减的影响,发现减小结构尺寸d值,耦合衰减将减小。

同轴电缆强电磁脉冲辐照下的终端负载响应规律

为清楚得到设备互联电缆在超宽带辐照条件下的耦合响应规律,以典型射频同轴电缆为受试对象,将电缆终端连接的设备等效为集总负载,通过对其进行超宽带辐照效应试验,分析了受试电缆长度、终端负载状态等对同轴电缆终端负载响应规律的影响。结果表明:同轴电缆对电磁辐照响应具有选频特性,终端负载响应电压的峰值出现在电缆相对长度为1/2的整数倍的频点;同轴电缆受到超宽带辐照后,感应皮电流通过转移阻抗转化为芯线与屏蔽层之间的差模感应电压,而这一感应电压源的内阻就是同轴电缆的特性阻抗;同轴电缆终端等效负载阻值的变化不会对电磁脉冲辐照响应波形产生影响,但影响其响应电压峰-峰值的大小,终端负载与等效感应电压源内阻上的电压响应满足分压原理;屏蔽室内部采用不同长度的连接电缆时,受试电缆超宽带辐照终端负载响应电压相近、峰值响应频点基本相同,说明了屏蔽室内连接电缆的长度对受试电缆超宽带辐照终端负载的响应无明显影响。

基于FDTD方法的同轴电缆孔缝辐射效应研究

利用时域有限差分法 (FDTD)研究了同轴电缆传输数字脉冲信号时的孔缝辐射效应。文中首先推导了三维柱坐标系下完全匹配层 (PML)的差分表达式 ,并给出保证其解稳定性的更为严格的时间步长公式。然后利用FDTD法分析了数字信号经同轴电缆孔缝的辐射效应 ,对孔缝内外的电磁场及其远场进行了数值分析和计算。处理孔缝边界时 ,用级数展开和积分方程得到金属拐角处电磁场的近似解。

同轴电缆的电磁特性可视化模拟与仿真实现

从同轴电缆波导的主模横波(TEM波)出发,对同轴电缆内部的电场与磁场的分布特性进行分析。以波动方程为理论依据,在科学计算与模拟平台的C语言环境中实现对同轴线波导中的TEM波在三维空间的可视化模拟与仿真,使TEM模的电磁场空间变化及分布特性非常直观地体现在三维界面上,将抽象的公式与概念实现可视化,形象逼真地展现出其内部电场与磁场的动态传输变化过程。将该方法运用于电磁场教学中,效果表明,既能使学生加深对同轴电缆波导中电磁场分布特性的理解,又能定性和定量地分析带电量与电介质等参数对同轴电缆波导中电场与磁场的分布规律的变化,进一步增强学生对同轴电缆波导中电磁场分布特性与理论的理解,提高该部分内容的学习效率。

脉冲功率同轴电缆瞬态阻抗特性研究

脉冲电源系统通过大功率特种同轴电缆对发射装置进行瞬时脉冲放电,同轴电缆在瞬时脉冲大电流工况下导体存在临近及趋肤效应,电缆阻抗特性发生瞬时变化。为此基于部分元等效电路法建立同轴电缆等效电路模型,分析了同轴电缆的时域和频域的阻抗特性,求解了同轴电缆导体截面电流分布及瞬态电压分布。提出采用频域矢量匹配法对同轴电缆的频域阻抗特性进行拟合,获得同轴电缆的Foster等效电路模型,该模型相对于部分元等效电路模型具有节点、支路少和适用性高的优点。最后,搭建脉冲电源放电试验平台,进行不同电压等级放电试验,获取了同轴电缆瞬态电压曲线,并与仿真结果进行对比,实验结果验证了理论分析的正确性。

同轴纳米电缆的最新研究进展

阐述了同轴纳米电缆的制备方法,其中主要包括水热法、溶胶-凝胶法、基于纳米线法、模板法、气相生长法、同轴静电纺丝法等,重点介绍了同轴静电纺丝法制备同轴纳米电缆,并对未来同轴纳米电缆的应用及研究方向进行了简单介绍和展望。

基于FDTD/MoM方法的同轴电缆孔缝辐射效应研究

利用时域有限差分法(FDTD,finitedifferencetimedomain)和矩量法(MoM,methodofmo-ment)等方法对同轴电缆的孔缝电磁辐射建模,研究了同轴电缆在传输数字信号时的孔缝电磁辐射规律和引起的信息泄漏现象;通过对同轴电缆孔缝电磁辐射的远场信息截获和复现的仿真研究表明,可以实现对计算机信息泄漏的远距离截获,并复现其原始文字信息.

基于阻抗谱的同轴电力电缆高频传输特性研究

电缆的传播常数、特征阻抗、相速度的高频特性表征了电缆的高频传输特性,而准确获取电缆的高频传输特性是电缆故障定位的基础。文中针对现有测试技术的不足,提出了基于电缆阻抗谱的同轴电力电缆高频传输特性获取方法,研究结果表明:在300 kHz~100 MHz频率范围,随着频率的增大,衰减常数和相移系数近似线性增大;相速度随频率的增大略有增加,并趋于稳定值;受测量接线处附加电感和附加电容的影响,特征阻抗的高频特性出现较为严重的畸变。

屏蔽电缆转移阻抗时域测量方法研究

提出了屏蔽电缆转移阻抗时域测量的一种新方法。建立的时域测量系统由高压脉冲源、三同轴装置、阻抗匹配网络、数字存储示波器以及同轴衰减器组成,能够通过时域测量获得电缆表面转移阻抗曲线,同时可直接评估电缆芯线的电磁脉冲响应。与频域测量获得的转移阻抗比较表明,时域测量是准确的;建立的参数化模型能够准确估计屏蔽电缆的电磁脉冲响应,多组验证数据表明,模型使用效果良好。

终端负载对同轴电缆电磁耦合响应的影响

为研究连续波辐照下同轴电缆耦合能量对终端设备的影响,将同轴电缆终端连接的设备等效为集总负载,将其构建成连续波辐照实验系统。笔者搭建了同轴电缆耦合实验平台,研究不同终端负载条件下同轴电缆终端负载耦合电压响应变化规律。结果表明:当屏蔽盒端负载匹配,屏蔽室端负载变化时,随着电阻值的变大,屏蔽室端负载响应电压也会变大;当屏蔽盒端负载变化,屏蔽室端负载匹配时,屏蔽盒端终端负载的变化不影响屏蔽室终端负载的电压响应规律及幅值,终端负载响应电压的峰值随着频率的增加而减小。

基于矩量法的分形环八木天线的特性分析

八木天线是一种常用的天线形式。本文将Minkowski分形环应用于八木天线设计中,利用分形结构的空间填充特性来减小天线的横向尺寸,从而实现天线小型化设计。设计了工作于880～960MHz的6元二阶Minkowski分形环八木天线,以矩量法为核心对设计天线进行数值分析,将线天线模拟为细带线模型,天线表面采用三角单元进行剖分,RWG基函数作为电流展开函数。同方环八木天线进行了比较,在驻波特性、辐射特性相似情况下,分形环八木天线的尺寸缩减了29.8%。

混响室中漫射场对同轴电缆的耦合规律

在模拟真实电磁环境的混响室中,电缆受到的是腔体内电磁场多次反射而形成的传播和极化方向随机的漫射场辐照。为此,利用仿真软件FEKO对漫射场条件下的场线耦合规律进行了建模与仿真研究,并提出了在混响室中使用网络分析仪和电光转换设备对同轴电缆耦合规律进行测试的方法。同时针对电缆终端负载以及加载物布局变化对混响室中电缆耦合规律的影响进行了分析。通过混响室中漫射场对同轴电缆耦合规律的测试发现:同轴电缆的耦合频点与单平面连续波对其辐照产生的激励耦合规律有较好的一致性,但不会受到电缆放置位置以及辐照方向的影响;同时同轴电缆终端负载以及加载物布局的变化虽然会对其终端耦合电流的大小产生影响,但不会干扰到其耦合频点。

泄漏同轴电缆耦合损耗影响因素

通过对泄漏同轴电缆外导体开缝处电场的柱面傅里叶变换,求出了标准半波长偶极天线接收的开缝辐射场,然后得到了天线的接收功率.由耦合损耗的定义求得不同的缝隙角度、缝隙周期和频率时的耦合损耗,分别讨论了各因素对耦合损耗的影响,为设计不同耦合损耗的泄漏同轴电缆提供了理论依据.