兼顾传输功率和衰减因素的同轴线半径比优化方法

针对传统的通用型同轴线产品设计、制造基础理论缺陷和目前微波采油现场利用地下石油管构建超长、功率容量大及能量损耗小的井筒同轴线工程需求,进行通用型同轴线结构优化理论和设计方法研究;突破经典的单因素优化方法约束,基于同轴线上传输功率、能量损耗与衰减系数三者之间固有的物理关系,构造兼顾最大传输功率和最小衰减系数双重因素影响的目标函数数学模型;提出同轴线半径比优化设计方法。结果表明:通用型同轴线的外、内导体半径比最优值为2.11,特性阻抗标称值为45Ω;同轴线传输特性对其导体半径比的变化很敏感,应用经典的单因素优化结果不能满足使用要求,只有兼顾最大传输功率和最小衰减系数双重因素影响才能使通用型同轴线具有通用性功能,本文的理论结果与同轴线单模传输公式相结合,构成了完整的通用型同轴线结构优化设计理论体系。

ANALYSIS OF THE CAPACITANCE OF RECTANGULAR SHIELDED LINE WITH OFFSET INNER CONDUCTOR

The partial charge-simulation method is presented for calculating the capacitances of rectangularshielded lines with offset inner conductors.The capacitances calculated by using this method are in goodagreement with those of other available methods.This method can improve the accuracy by increasing theterm number N of series.

±800kV特高压直流GIL关键技术研究

为了提高特高压直流输电线路走廊选择的灵活性,研究可以替代部分架空输电线路的直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)具有重要意义。提出了在进行直流GIL绝缘子相关试验时,以带绝缘子的圆柱平板电极替代带绝缘子的同轴圆柱电极的试验方法。结合国外小尺寸电极试验结果,采用麦夸特法拟合得到了考虑表面粗糙度的同轴圆柱电极SF6气体间隙下临界击穿场强估算公式。设计了包含微粒陷阱、微粒驱赶电极和屏蔽环的直流GIL电极结构,并对此进行了电场分布的仿真,结果表明此结构具有抑制金属导电微粒运动的作用。

用传输线和时域有限差分法计算电缆X射线响应

介绍了时域传输线和时域有限差分两种计算电缆X射线瞬态响应的方法,并利用电缆芯线总电荷以及介质层的电荷分布,结合实验结果,分别给出了时域传输线模型中的电流源和时域有限差分模型中电流密度的计算方法。作为例子,在60 keV单能X射线垂直于电缆轴向辐照的条件下,采用两种方法计算了电缆两端接匹配负载时负载上的电流响应;采用传输线方法计算了不同能量X射线辐照电缆时的芯线负载电流响应。计算结果表明,两种方法计算的电缆X射线瞬态响应是一致的;电缆介质层中存在静电场;X射线能量不同时,电缆芯线负载电流存在最大值。计算中,电缆与X射线的作用采用蒙特卡罗方法计算。

改进的同轴传输/反射法测量复介电常数

推导了一种基于传输线理论和微波网络理论的测量电介质材料复介电常数的传输/反射法。给出了半波谐振和多值性问题的解决方法。改进的校准方法消除了试样位置和夹具长度测量误差对结果的影响。使用矢量网络分析仪和空气同轴线,在100 MHz～4 GHz频率范围内测量了聚四氟乙烯试样。计算值与参考值在整个频率范围内符合得很好,最大偏差不超过5%。实验结果表了明该文方法能够实现宽频带的电介质材料复介电常数的测量。

基于同轴线的传输/反射法测量射频材料的电磁参数

射频功能材料电磁参数的测量对于微波电路设计和吸波隐身材料的研究具有重要意义。本文基于传输/反射法测量原理,利用矢量网络分析仪和同轴夹具组成的测试系统对聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、铁氧体及介电型吸波材料的电磁参数在10MHz4GHz频段内进行了测算。论证了Nicolson算法中的厚度谐振、多值性和相角跳变等问题,借助网络分析仪的扫频技术解决了多值性的问题,并对系统测量不确定度进行了分析。证明了厚度谐振问题对于高损耗型受试材料不会出现,因此传输/反射法尤其适于吸波材料的电磁参数测试。

同轴线相位法含水率计信号处理及传输电路

研究了同轴线相位法含水率计的测量原理,设计了含水率计测量电路的总体方案;分析了该仪器的混频器、鉴相器、压频转换器及分时传输控制电路,并对电路进行了优化设计,进而提高了电路的抗干扰能力和测井电缆信道资源的利用效率.

同轴线测量材料电磁参数的改进NRW传输/反射法

研究了传统的NRW传输/反射法的半波谐振和多值性问题,给出了同轴NRW传输/反射法更加完善的改进方法和相应的不确定度分析方法。使用自动矢量网络分析仪和Φ7 mm同轴线,在100 MHz^6 GHz频率范围内对空气和Teflon进行了测量。依据改进的方法计算的复介电常数值与参考值在整个频率范围内符合得很好,证明了该改进方法能够有效地解决半波谐振和多值性问题,且计算结果与试样在同轴线中的位置以及同轴线的长度无关。

具有屏蔽导体的多导体传输线的矩量法分析

首先介绍了具有屏蔽导体的多导体传输线的数学模型,然后利用矩量法进行了分析与计算,并将结果与实际工程结果和解析法分析结果分别进行了对比,除其中一例未有可资参考的数据外,其它各例之间的良好一致性说明了文中所介绍的分析方法是正确的和有效的。

正N边形同轴传输线族的特性阻抗

本文提出用边界元法计算正Ｎ 边形同轴传输线族静电场边值问题。推导出用边界元法计算正Ｎ 边形同轴传输线族特性阻抗的计算公式，获得正Ｎ 边形同轴传输线族的特性阻抗数据，以前从未见报导的正七边形、正八边形同轴传输线的特性阻抗数据也一起给出，并通过数值比较和理论分析证实本文方法的有效性和本文数据结果的正确性，为这类传输线的电磁工程设计提供理论基础和参考数据。

双线型加载传输线电容的线性边界元计算

应用线性边界元法(LBEM)验证了双圆柱内导体矩形板线,计算结果表明:LBEM具有较高的计算精度。并分析了一类双线型加载传输线,得出了实际中各导体间的耦合电容随加载双线夹角的变化规律,可方便地用于双线型加载传输线实际工程问题的设计。

磁共振拉莫尔频率下生物组织介电参数温度特性

磁共振成像(MRI)在生物医学上的应用越来越广泛,其中在肿瘤热消融过程中进行图像引导和温度监控是很有前景的应用之一。肿瘤组织接受热消融时,会在体内形成一定的温度梯度分布,由于组织介电特性是温度的函数,热消融引起的温度梯度会改变人体组织的介电特性分布,进而改变磁共振(MR)射频电磁场在组织内的分布,这种射频电磁场分布的改变将直接影响MRI质量和温度监测结果。同时组织的介电特性又是频率的函数,因此研究组织介电特性在MR不同拉莫频率下随温度的变化规律,对MRI引导的热消融治疗研究等具有重要价值。然而,组织在MR拉莫频率下的温度特性的相关研究未见文献报道。本文采用开端同轴传输线测量方法,研究了猪肝脏和膀胱组织介电特性在42.58MHz(1 T)、64 MHz(1.5 T)、128 MHz(3 T)、170 MHz(4 T)、298 MHz(7 T)、400 MHz(9 T)、468 MHz(11 T)等不同拉莫频率下随温度的变化规律,为相关研究提供基础数据支撑,部分填补了组织在MR拉莫频率下的温度特性研究空白。

圆柱-正N边形内导体同轴传输线

圆柱 -正 N边形内导体同轴传输线是微波工程中广泛应用的一类传输线。本文提出用直接边界元法计算圆柱 -正 N边形内导体同轴传输线静电场边值问题 ,获得圆柱 -正 N边形内导体同轴传输线族的特性阻抗数据 ,为微波工程传输线设计提供简单有效的计算方法和准确的特性阻抗参数。

一种含同轴电缆的线束内部串扰高效分析方法

为了高效分析含同轴电缆的线束内部串扰,提出了一种新的简化电缆束模型的方法.该方法把简化电缆束的过程分为两步:首先,为了解决同轴电缆编织屏蔽层难以仿真的问题,利用内外传输线转移矩阵简化同轴电缆,将含同轴电缆的电缆束转化为全由单芯线组成的三维电缆束模型;然后,使用等效线束法将全单芯线的电缆束进一步简化,减少需要分析的单芯线数量.简化后的模型可用于任何三维电磁仿真软件中的电缆束内部串扰仿真分析,而无需考虑基于经典传输线理论的等效电路法的局限性.将提出的方法与等效电路法分别应用于电缆束内部串扰的分析,两者的仿真结果一致性良好,说明文中提出的方法是准确可行的,能够实现含同轴电缆的线束内部串扰的高效分析.

椭圆外导体同轴传输线族的特性阻抗

文章提出用常数单元边界元法计算椭圆外导体同轴传输线族的重要参数——特性阻抗。为检验边界元法的计算精度 ,边界元法计算了有准确参考值的椭圆外导体 -圆柱内导体、矩形内导体同轴传输线族的特性阻抗。以前从未见报导的椭圆外导体 -正三边形内导体、正方形内导体同轴传输线族的特性阻抗数据也一起给出 ,为工程设计提供可靠的参考数据。

多芯电缆屏蔽效能的仿真计算与测试

本文首先论述了由多导体传输线理论对多芯电缆屏蔽效能进行仿真计算,根据多芯电缆和同轴电缆的区别与联系,对各种电缆屏蔽效能的测试方法进行分析比较,提出了一种改进的测试多芯屏蔽电缆的转移阻抗,进而求出其屏蔽效能的注入线测试方法,并且比较了仿真计算结果和测试结果,达到很好的一致性。

改进的同轴线传输/反射法材料电磁参数测试

本文基于传统的同轴线传输/反射法,提出一种改进算法,并在2GHz^18GHz频率下反演计算聚四氟乙烯的电磁参数。首先根据HFSS建立仿真模型,其次运用MATLAB编写算法并不断修改提高精度,最终得到改进的反演算法误差小于5%,证明改进算法的有效性。