基于C++SuperMix库的SIS混频器的研究

基于C++SuperMix软件库对680 GHz接收机中的双槽双超导隧道结(SIS)混频器进行深入模拟研究.在环境温度为4.2 K、本地振荡器(LO)频率为680 GHz、本振功率为100 nW、中频频率中心为10 GHz和中频匹配阻抗为50Ω的条件下,采用二次谐波的谐波平衡法,在0~500 K热噪声源温度下对SIS混频器的输出噪声温度进行建模仿真研究.计算得出:当偏置电压在2~3 mV变化时,SIS混频器的输出噪声温度均小于50 K,表明所研究的SIS混频器具有较好的噪声性能.

一种小型化超宽带双极化天线

本文设计了一种小型化超宽带双极化天线。为实现小型化,Vivaldi天线设计了契合模拟能量密度波纹的拟合曲线槽缝,从而大大拓展了带宽。在未增大尺寸的同时设计了超表面透镜,在实现小型化的基础上提高了增益。将设计的单极化Vivaldi天线十字交叉镶嵌得到了最终的双极化天线。实测结果表明,双极化天线带宽为2.17 GHz~13.70 GHz,空间体积仅为0.1442λ1~3(λ1为带内最低频波长),最高增益达到12.32 dBi,隔离度大于30 dB。该天线可应用于雷达侦察系统等对极化敏感度要求高的应用场景。

基于空间极对数宽频带耦合的双转子同步风力发电机电磁特性分析

【目的】针对传统大型永磁同步风力发电机无法实现励磁磁场的调节、传统双馈发电机无法实现直驱且存在后期维护等问题,设计了一种模块化双转子同步风力发电机。【方法】该发电机定子绕组为分数槽集中绕组(FSCW);双转子绕组均为集中绕组且采用直流激励;定子激励产生的两个主导极分别与两个转子的主导极进行磁通匝链。首先,介绍了所设计发电机的基本结构与工作原理;其次,建立了该类发电机的数学模型,并依托于FSCW理论分析其磁链、感应电动势等电磁特性;最后,建立有限元仿真模型,将仿真与理论结果进行对比分析。【结果】结果表明:定、转子齿部导磁面正对位置处磁链计算较为准确,而定、转子齿部偏移处由于含有气隙漏感存在一定的计算偏差。【结论】仿真与理论结果基本吻合,验证了所设计的模块化双转子同步风力发电机的正确性。

具有解耦结构的宽带定向双圆极化天线设计

本文设计了一种具有宽带特性的定向双圆极化天线。该天线具有三层结构:辐射层、反射层和解耦层。辐射层为矩形驱动贴片以激励U型缝隙产生圆极化辐射,天线通过两个对称的微带馈电端口可分别实现左旋圆极化和右旋圆极化。反射层为放置于天线正下方的金属板以实现定向辐射,但是这导致了天线轴比和端口隔离度性能下降。针对这一问题,在辐射层U型缝隙处倒角和开缝以改善轴比带宽,并在辐射层上方加载了刻蚀周期分布的寄生贴片解耦层以改善端口隔离度。仿真和测试结果表明,天线的阻抗带宽和3 dB轴比带宽分别为1.59 GHz~7.79 GHz(132.1%)和2.75 GHz~5.78 GHz(71%),天线的端口隔离度在工作频带内均小于-10 dB,峰值增益达到8.1 dBi。

一种双频微带天线的分析与设计

对平行双缝微带天线进行了理论分析,设计了一种平行双缝的双频微带天线,并利用仿真软件HFSS 10.0对天线的特性进行了仿真验证。结果表明,在天线驻波比VSWR≤2.0时,该天线工作的频段分别为1.77～2.17 GHz和2.71～2.94 GHz,且天线的相对带宽分别达到20.31%和8.12%,天线的整体辐射性能良好,且结构简单易于实现。所设计的天线可以作为双频宽带天线。

新型双极化波导缝隙天线研究

传统的双极化波导缝隙天线阵每种极化方式交叉极化都较差,极化端口隔离度不高,尤其是垂直极化波束在进行大角度扫描时,容易出现二次副瓣。针对上述情况,文中介绍了一种新型的双极化波导缝隙阵天线阵,水平极化天线采用非倾斜窄边缝波导缝隙天线阵,垂直极化天线采用非对称脊波导宽边开缝波导缝隙天线阵。通过对该新型双极化波导缝隙阵进行仿真分析和试验研究,发现该组阵方式较大改善了2种极化方式的交叉极化,有效提高了2种极化天线之间的隔离度,可实现宽角扫描,较大改善了整个阵面的性能,具有较好的工程实用性。

L/S/C三频段波纹喇叭耦合L频段差模的研究

在具有单脉冲跟踪能力的超宽带双槽深波纹喇叭的研究中,通过对双槽深波纹喇叭内的差模临界截止点和电压波腹点的研究和分析,提出了在双槽深波纹喇叭内耦合出差模信号的思路,并据此设计了在L频段具备单脉冲跟踪能力的L/S/C三频段共用双槽深波纹喇叭.通过理论计算、仿真和测试,该设计在L/S/C三频段具有良好匹配特性,辐射方向图对称,耦合出的L频段差模信号实现了单脉冲跟踪能力,天线性能达到了预定目标,验证了设计方法的有效性.

12/3相双绕组异步发电机定子槽漏感的计算

为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相间槽漏感,在槽比漏磁导求取和绕组与线圈边连接关系确定方面采用了新的分析方法。通过对定子圆底槽各层的分片处理,由数值方法推导了层间槽比漏磁导计算公式,并给出了相应的计算结果。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程,列写了表示线圈边支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵,用规范统一的编程方法计算各相绕组间的槽漏感,并对其中几个电感值进行了定性分析。所用分析方法通用性强,对绕组连接复杂多相异步电机定子槽漏感参数计算优势明显。

WLAN小型双频微带天线的设计与分析

在分析传统缝隙微带天线的基础上,用传输线和空腔模型设计了一种可用于WiFi、WiMAX的WLAN微带天线。在贴片与接地板之间引入短路面使天线实现小型化,在贴片上开U型缝隙产生双频辐射,采用较低介电常数的介质基板和添加空气腔展宽了天线的带宽。仿真结果表明,当电压驻波比VSWR<2.0时,天线在2.45 GHz带宽为200 MHz(2.35～2.55 GHz),增益达到3.8 dB;在5.2 GHz带宽为1 050 MHz(5.0～6.05 GHz)增益达到8.8 dB。该天线覆盖了WLAN的所有频段,整体性能良好,增益较高,结构简单,易于实现,可以为实际无线通信系统的应用提供参考。

缝隙加载H形双频天线

为了适应现代双频通信系统的要求 ,双频天线必须具有小尺寸和频率易调节的特点。通过在H形微带天线的辐射边附近采用U形缝隙加载 ,在单层微带天线上实现了双频效果。和常规的双频微带贴片天线相比 ,该天线的尺寸可以大大减小。通过改变天线的尺寸参数 ,高频段和低频段可以很容易地调节 ,本设计中得到频率比范围是1.716～ 2 .36 3。该天线在两个频段有相同的极化平面和较宽的辐射波束。

双缝隙喷嘴射流冲击正弦形状带材过程压力系数的研究

气垫炉广泛应用于铝带、铜带和硅钢的热处理过程,而双缝隙喷嘴是气垫炉装置的核心部件。研究悬浮带材表面的压力系数分布特性,可以为气垫炉的高效高值生产奠定重要理论依据。研究了Re=48194~12048、高度H/D=1~3、间距L/D=17.2和正弦幅值A=0~30mm时,双缝隙喷嘴射流冲击正弦形状带材表面的压力系数分布规律。研究结果表明:雷诺数Re对压力系数Cp以及主驻点与第二驻点的压力系数差值影响并不明显;压力系数Cp随着H/D的增大而减小,而双缝隙喷嘴驻点处的压力系数与非驻点处的压力系数差值随着H/D的增大而增大。随着正弦幅值A的增大,主驻点位置逐渐向x/D=0移动;压力系数Cp随着正弦幅值A的增加而减小;随着L/D的减小,主驻点位置向喷嘴的几何中心线移动,第二驻点的压力系数逐渐增大。

新的双频双极化开槽微带天线的设计方法(英文)

提出了一种同时具有圆极化和线极化的双频新型开槽微带天线的设计方法.天线双频工作是通过分别在靠近方形微带天线的两个辐射边处各开一个平行的窄槽来实现的.在较低的谐振频率处圆极化的获得是通过在天线辐射单元上适当地设置摄动元素,并将馈电点移到辐射单元的对角线上.一个设计天线的测试结果给出了该天线在两个谐振频率上具有很好的圆极化及线极化的天线性能.

一种Ka波段双槽波纹喇叭天线的设计

将轴槽和直槽相结合,设计了一种工作于Ka波段的新型双槽波纹喇叭天线,模变换段采用轴槽设计,辐射段采用直槽设计,通过仿真试验,获得了波纹喇叭天线轴槽和直槽的最佳数目,并在此基础上,优化了槽宽、槽深及光滑圆波导的长度,得到了辐射性能最佳的天线结构。将所设计的双槽波纹喇叭与传统的单槽波纹喇叭作为馈源,分别应用到卡塞格伦天线中进行了仿真试验。仿真结果表明,所设计的双槽波纹喇叭具有性能更优的辐射特性和驻波特性,作为馈源使用时,卡塞格伦天线在主极化方向上性能良好。

一种新颖L/C双频段波纹喇叭模变换器

提出和研究了一种新颖的用于L/C双频段共用波纹喇叭的双槽结构模变换器。这种双槽结构是由一个环加载槽和一个直槽组成。实验结果表明,一个拥有该新颖双槽结构模变换器的波纹喇叭可在L/C双频段内提供良好的匹配和对称的辐射方向图。

用于MIMO基站双极化天线设计及阵元互耦分析

利用缝隙耦合技术和双线馈电技术设计出了一种H型缝隙耦合天线。其结构简单,制作容易,成本低廉,并具有高增益、高隔离、双极化的特性,非常适用做MIMO基站端天线。对天线进行了仿真和测试,测试结果与仿真结果吻合良好,在2.11~2.17 GHz所需频段内,实测两端口VSWR均小于1.2,实测水平极化增益为9.2 dBi、垂直极化增益为9.17 dBi、端口隔离度在频段内均低于-40 dB。分析了MIMO系统中天线阵元间的互耦作用,仿真得出基站天线阵最小阵元间距为d=0.86λ,从而为MIMO系统分析相关性提供了参考数据。

熔喷双槽形喷嘴气体射流流场研究

从点涡的性质出发,研究了涡偶代替射流的可行性,推导了两射流合成的理论公式,并用实验测定数据验证了该公式的可靠性。该公式预测的纤维直径与经验公式的预测结果几乎完全相同。

一种双扼流槽双极化低旁瓣阵列天线

设计了一种新型低副瓣双极化阵列天线,阵列单元采用角锥喇叭,利用探针分层正交馈电实现双极化辐射,利用双扼流槽解决了宽波束降旁瓣的难题.在阵列馈电设计中,利用空气同轴线网络实现泰勒加权降旁瓣设计,同时,利用反相馈电技术改善了极化隔离度和交叉极化.实测结果表明:在工作频带9.5GHz±500MHz,回波损耗小于-10dB,俯仰面、方位面方向图旁瓣电平小于-16dB,极化端口隔离度小于-30dB,交叉极化电平小于-35dB.

用于Wi-Fi频段的新型双频天线设计

通过对实现双频技术的分析研究,设计了一种新型紧凑单馈的双频天线。该天线采用单层微带馈线和开缝接地板构成,分别印制在介质板2侧。天线的面积只有20×26mm2。天线的工作频段分别为2.40～2.53GHz和5.00～5.96GHz,同时,运用HFSS10电磁仿真软件对影响工作频率的参数进行了分析和研究。最后对制作的实物进行测试,测试结果与仿真结果基本吻合。提出的天线仅改变了接地板的结构就可实现具有小型化和双频段的特性,适用于无线通信领域。

机载共形的双环微带缝隙全向天线

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。提出一种双环微带缝隙天线,可以实现机载共形的全向天线。分析了系统对机载天线的要求、双环微带缝隙天线的展宽带宽的方法,并给出了该天线的设计参数和实测结果,实测结果与仿真结果一致,验证了设计方法的正确性。

面贴式异向旋转双转子永磁电机的磁场解析计算

采用解析法分析了面贴式异向旋转双转子永磁电机的空载磁场分布。模型在二维极坐标下建立,考虑了径向/平行充磁,内永磁/外永磁转子结构。为了准确计算磁场分布和齿槽转矩,不同于之前的引入相对磁导函数或复数保角变换方法,而是直接利用边界条件来考虑定子槽的影响。在气隙和槽区域内采用拉普拉斯方程,在永磁体区域采用泊松方程求解,并且认为永磁体的相对磁导率是不为1的常数。通过傅里叶变换和分离变量法得出各部分磁通密度的径向、切向分量。通过转子转动,得出槽口区域磁场变化,同时准确估计该种电机的齿槽转矩和反感电动势。与有限元法计算结果比较,两者吻合很好,肯定了该解析法的计算精度。