基于反射阵天线的无线输能系统设计与实验

微波无线输能技术因其传输距离远,易于调控,近年来受到广泛的关注。文中提出一款基于移动馈源的波束扫描平面反射阵天线,该阵列由19×19个移相单元构成,整体尺寸为490.2 mm×490.2 mm。通过仿真验证了提出的移相单元可以覆盖360°全相位,且反射系数大于-0.1 dB(97.7%)。基于CST全波仿真表明,设计的反射阵扫描角度为-28°~+25°。同时,搭建了一个微型的传能系统用于验证反射阵天线的性能。通过实验验证发现在有平面反射阵天线的情况下,在其辐射近场范围内,无线传能系统接收终端获得的功率提高约为无反射阵情况下的700%~1500%,非常有利于传能系统的能量传输。仿真和实验结果均证明该反射阵天线在微波无线传能领域具有一定的应用前景。

X波段宽带数控移相器180°移相单元的设计

基于0.25μm GaAs pHEMT工艺,设计出一种应用于X波段宽带数控移相器的180°移相单元。该设计采用SPDT开关和五阶高通-低通滤波拓扑结构,通过改进SPDT开关、提升滤波器的阶数和改变180°移相单元的切换方式改善电路的插入损耗和相位平坦度,消除由前32个相位产生的相位累积误差。仿真结果表明,180°移相单元插入损耗为2.42~2.67 dB,相移范围为179°~182°,输入输出电压驻波比小于1.15,在同样的结构下,本设计可实现更优异的性能和更紧凑的芯片面积。

模块组合型多电平变换器的控制策略

对模块组合型多电平变换器(MMC)的脉冲调制策略和电压控制策略进行了理论分析和实验研究,建立了MMC系统的数学模型,在此基础上提出一种适用于MMC特点的载波移相SPWM控制策略和电压控制策略,无需额外的硬件电路,即可实现对MMC功率单元直流电容电压良好的稳压和均衡控制效果.通过一台三电平MMC实验样机的实验结果,分析了其稳态和静态工作特性,验证了控制策略的有效性.

应用于储能系统的双向DC-DC变换器研究

分布式能源的开发和应用日益广泛。本文采用了直流侧含有储能单元的交直流分布式电源(DG)统一模型,针对分布式电源大多具有间歇性、易波动的特点,利用直流侧储能单元平抑能量波动,以提高供电的稳定性和供电质量。储能单元通过两相交错并联Buck-Boost型双向DC/DC变换器接入直流母线,针对传统两相并联DC/DC电路易出现的电感电流纹波较大、两相间电流不均衡问题,提出了一种新的移相均流控制策略。最后搭建了5kW实验样机,通过实验验证了理论的正确性。

回馈式级联型变频器PWM整流控制及其谐波分析

研究了回馈式H桥级联型多电平变换器,利用移相变压器的二次侧漏抗代替PWM整流器的输入电抗器,采用比例积分加谐振(PIR)的调节方法,设计了电网电压定向控制的PWM整流器双闭环控制策略。同时,文中给出了H桥的功率单元拓扑结构、PWM整流器的数学模型及控制策略,对PIR调节器原理、功率单元及网侧电流谐波进行了分析阐述。通过实验,验证了移相变压器消除谐波的作用,以及控制策略对直流母线电压稳定的有效性,实验结果表明PWM整流器及其控制策略在电动机加速、减速过程中,表现出良好的四象限运行性能。

一种新型低成本移相技术的研究

运用基于有限元法的商业软件HFSS对Radant透镜的基本单元进行了建模和仿真计算,获得了影响基本相移单元插入相移的主要结构参数.在此基础上,设计了两种满足工程研制需要的新型基本相移单元.仿真表明,这两种新型单元在以10 GHz为中心频点的8%的工作带宽内,相位不平衡度小于6°,并具有良好的传输特性.最后,通过组合这两种新型单元,设计了一种相移位数为5位的结构新颖的Radant透镜式移相器,其电扫描精度比传统的4位数字式Radant透镜式移相器要高.

一种新型Radant透镜式移相器的研究

介绍了Radant透镜相控技术在降低相控阵雷达制造成本中的重要作用,分析了Radant透镜式移相器的基本结构及其移相原理,在此基础上设计了一种相移位数为5位的结构新颖的移相器Radantlens,并应用微波等效网络方法分析了基本相移单元的工作机制,获得了影响插入相移的主要参数。然后,运用基于有限元法的商业软件HFSS进行仿真计算,证明了这种新型移相器结构能够产生所需要的插入相移,并具有良好的传输特性。最后,设计了两种满足工程研制需要的新型基本相移单元。

多重化逆变器的一种控制方法研究

多重化结构逆变器是一种新型结构的逆变器,该逆变器各功率单元构造相同,便于模块化设计和制造,系统可靠性高。各单元的输出通过功率变压器的耦合叠加实现高压输出,适合高压大功率场合。研究了多重化逆变器的一种控制方法,采用逆推的方法确定各单元的触发脉冲,通过多重移相叠加原理得到正弦波输出。能够应用较少的功率器件和较少的功率单元得到多电平的合成波,输出波形更加逼近正弦波,谐波含量小。应用Matlab软件进行仿真分析,验证了设计的合理性。

载波水平移相高压变频器实验研究

介绍了功率单元级联型高压变频器的拓扑结构和载波水平移相控制的工作原理,提出了利用现场可编程门阵列(FPGA)与DSP相结合实现多路SPWM脉冲的方法。该方法利用FPGA实时产生的多路脉冲对功率单元级联型高压变频器进行控制,并用示波器和互感器等对输出电压和电流波形进行了测试。实验验证了FPGA与主控制器相结合实时产生多路脉冲的可行性,以及基于载波水平移相功率单元级联型高压变频器具有优良的电压、电流等输出特性。

一种基于相位的相对延迟变化测量方法

详细地介绍了VLBI系统的地面单元中电缆延迟变化的测量方法,这种基于相位的测量方法,为相关领域的高精度延迟测量提供了借鉴。概要介绍了地面单元中电缆测量、反射调制以及相位比较器的工作原理,对各个环节作了数学上的推导分析。给出了一个电缆相对延迟值随温度变化的测试样本。

弱锚泊对液晶微波相位调制的影响

液晶对微波的调制取决于外加电压作用下液晶分子的取向,而基板的锚泊对液晶取向有重要影响,必然导致微波调制的变化.本文研究了无手性掺杂的弱锚泊90?扭曲向列相液晶的微波调制特性.基于液晶弹性理论和变分原理得到了液晶盒系统的平衡态方程和边界条件,采用差分迭代方法数值模拟了不同锚定强度大小和不同预倾角下单位长度相移随电压的变化.结果表明:1)预倾角对微波相移的影响与施加电压有关.当液晶盒施加电压为0.5—1.6 V之间时,随预倾角增大,单位长度微波相移及其与强锚泊0?预倾角90?扭曲液晶相移差均增大,且相移差达到最大时的电压值也随倾角增大而减小;1.6—3.0 V之间,单位长度微波相移及相移差随预倾角增大而减小;1.6 V附近及3.0 V之后,相移基本没有变化.2)表面锚定强度大小对微波相移的影响非常大.随锚定强度减小,单位长度微波相移及相移差均会增大,微波相移的可调范围也增大,且增加越来越明显.此研究为液晶微波调制器件的设计提供了理论依据.

2种光固化灯固化对3种不同复合树脂聚合收缩的影响

目的:比较2种光固化灯对3种复合树脂聚合收缩的影响。方法:相移投影栅形貌测量仪测量Z100、Z250、AP-X等3种复合树脂在卤素灯和发光二极管固化灯开始固化后50s及开始固化后400s的树脂聚合收缩量。使用SPSS12.0软件包对QTH及LED固化组聚合收缩量进行单因素方差分析。结果:在开始固化后50s和400s,QTH固化灯和LED固化灯固化Z100、Z250树脂产生的聚合收缩量有显著差异,QTH固化灯固化Z100、Z250树脂产生的聚合收缩量显著大于LED固化灯(P<0.05),QTH和LED固化灯固化AP-X树脂产生的聚合收缩量则无统计学差异(P>0.05)。结论:LED及QTH固化灯固化Z100、Z250树脂产生的聚合收缩影响有显著差异(P<0.05),LED及QTH固化灯固化AP-X产生的聚合收缩无显著差异(P>0.05)。

利用超宽带技术测试相控阵天线单元移相量

关于相控阵雷达天线性能优化设计中,由于某型相控阵雷达天线单元辐射器和移相器用同轴电缆连接不便于拆卸和分解,用传统的测试方法无法从辐射器端对其直接进行准确测试。设计了一种利用超宽带技术直接从辐射器对相控阵天线单元移相量进行快速测试的方法。采用耦合馈电的方式,把超宽带信号耦合馈电到天线单元上,对输出信号进行采样来测试天线单元移向状态。为了验证改进方法的可行性,搭建了超宽带时域测试系统,对相控阵天线单元移相量进行了测试。通过仿真及实验表明,在一定精度范围内,上述方法可有效对不便于拆卸和分解的某型相控阵天线单元移相量进行准确测试。

双星型模块组合型多电平变换器的PWM控制策略

双星型模块组合型多电平变换器(MMC)具有良好的可扩展性、模块化、故障无损特性,是一种能很好满足未来高压或中压功率变换需求的拓扑。然而,很少文章对其PWM调制策略及参考电压指令生成方法进行详细的分析和讨论。基于MMC的电路结构特点和基本工作原理,本文提出一种优化的载波移相SPWM控制策略和电压控制策略,无需额外的硬件电路,即可实现对MMC功率单元直流电容电压良好的均压控制效果。通过一台5电平三相MMC的仿真结果,详细分析了其动态特性、静态特性,验证了本文控制策略的有效性以及MMC的可行性。

高速动车组网侧谐波含量放大现象的分析

某型高速动车组型式试验过程中,由于脉冲整流器载波移相逻辑错误导致网侧谐波含量被放大,网压瞬时值增加,影响了同一供电臂下其他动车组的正常工作。通过对测试数据进行谐波分析,结合动车组网侧谐波特性,找出了网侧谐波含量被放大的原因。通过厂家更改脉冲整流器控制软件,成功解决了该型动车组运行时网侧谐波含量过大的问题。

上行八进制相移键控信号的零差相干探测光接入新方案

不同用户接入终端的出现使得光接入系统中上行链路的通信带宽需求急剧增加,低传输成本、高频带利用率的上行多进制光信号接入成为必然选择。设计了一种上行八进制相移键控信号并进行零差相干探测的新方案。该方案中,在光网络单元中级联3个相位电光调制器实现了高频带利用率八进制相移键控光信号的产生,在光线路终端中采用下行光信号载波作为混频源结合数字信号处理模块,实现了上行光信号的零差相干探测,相比较只采用相干探测技术的方案其接收机灵敏度值的提高超过了2 d B。

新型氩弧焊控制系统的研制

利用单片机设计了一种通用焊接程序控制器,用于硅整流氩弧焊设备技术改造,替代由继电器组成的程序控制器,提高了设备的整体性能和可靠性。

200km/h电动车组用高频直-直变换器

介绍了为 2 0 0 km/h电动车组用 1 1 0 V直流电源开发的 7.5k W高频直 -直变换器 ,该变换器采用了移相PWM控制全桥电路。本文对其主电路和控制电路的基本原理加以说明 ,并给出了实验波形。

变码元速率调制技术的探讨

首先我们把语音信号经自适应差分脉冲编码,得到量化差值二进制数据(速率为fB),以00、01、10、11为基本计数单元(以2位数据为例),对该组数据进行数据分配并计数,得到连续基本计数单元的个数n,用参数n和基本计数单元类型控制调制信号的相位。

5kW离子电推进大功率屏栅电源的设计研究

针对航天器用5kW离子电推力器核心供电模块屏栅电源的技术需求,采用移相全桥技术设计了低电压输入高电压输出的大功率屏栅电源模块。对比分析了零电压开关ZVS和零电压零电流开关ZVZCS两种移相全桥方案后,得出ZVZCS更适合于电推进屏栅电源的设计。提出了ZVZCS移相全桥变换器CDD无损缓冲电路中辅助电容的设计方法,论述了屏栅电源功率级和控制电路的设计过程。通过实物产品验证表明:采用ZVZCS移相全桥技术设计的屏栅电源模块能在较宽的负载范围内实现超前桥臂和滞后桥臂的软开关,提高了变换器的效率;采用CDD无损缓冲电路能辅助实现滞后桥臂的零电流关断,降低原边电流的损耗,同时降低高压整流管的电压应力。在具备完善的输入滤波、浪涌抑制及母线开关等功能以后,最大功率下效率>95%。