覆盖整个UHF频段的吸波结构

设计了一种覆盖整个特高频(Ultra-High Frequency,UHF)频段的超宽带吸波结构.利用了磁性材料的磁导率随频率减小而增大的特性,降低了吸波结构性能对频率的敏感性;结合等效电路方法,引入电损耗,进一步改善了吸波结构的低频性能.在整个UHF频段测量了羰基铁粉的介电常数和磁导率,采用遗传算法优化了等效电路参数,采用全波仿真软件优化了结构参数,在低频端对所加工的吸波结构的反射系数进行了测量.测量结果、仿真结果和等效电路结果吻合良好.所设计的吸波结构的相对带宽超过164%,厚度为最低工作频率波长的2.9%.

油纸绝缘缺陷局放UHF抗干扰定位及优化布置方法

特高频(ultra high frequency,UHF)局放检测是变压器油纸绝缘缺陷定位的常用方法,实际应用过程中局放定位准确性易受噪声和传感器布置方式影响。为保证变压器油纸绝缘缺陷局放定位检测有效性,文中首先建立油纸绝缘缺陷UHF局放定位检测平台,在常规K-means方法的基础上,提出基于修正聚类分界的变压器油纸绝缘缺陷局放抗干扰定位方法,有效降低了定位误差。然后针对样本聚类分界混叠问题,选择最优修正系数L为1.1时,UHF局放定位误差可减小至0.1 m内,验证了文中方法的有效性。最后分析不同传感器布置方式的定位误差变化规律,提出变压器油纸绝缘缺陷检测用UHF传感器优化布置方案,可为变压器局放在线监测传感器布置及定位提供参考。

高压开关柜局部放电UHF在线监测系统的研究

为了提高高压开关柜运行的安全性,笔者在介绍超高频法局部放电在线监测系统的基础上,设计制作了4种典型放电模型,并应用此在线监测系统对高压开关柜进行了局部放电试验研究,获取了大量放电谱图和放电脉冲波形,并对放电的相位特征进行了分析。结果表明:该系统具有抗干扰能力强、工作稳定性好等优点,满足高压开关柜局部放电在线监测的要求。

油中局部放电UHF频带选取及干扰的抑制

为消除变压器局部放电对现场测量的干扰,在对绝缘油中局部放电特高频信号频谱特征研究基础上,给出了特高频法测量绝缘油中局部放电的频率范围;为满足实际测量要求,采用包络检波方法对放大后的特高频信号进行降频处理;同时,提出了高频与特高频联合测量方法,用来消除现场局放测量中的干扰。对现场测量数据的处理结果表明,所提出的方法可很好抑制干扰信号。

一种用于UHF RFID标签的高稳定度时钟电路

设计了一种用于无源超高频射频识别标签芯片的时钟生成电路.在传统弛豫振荡器的基础上设置相位控制电容和相关校准电路,使输出时钟频率与工作电压和偏置电流不相关,抑制了电源的波动和偏差所引起的时钟抖动,保证了时钟频率的稳定性.同时,利用正负两种温度系数的电阻的温度补偿作用及相应的校准控制,实现了当温度在较大范围变化时时钟的周期稳定性.该电路在TSMC 0.18μm工艺下流片.测试结果显示,该方法可以获得更大的时钟校准范围和更高的输出时钟精度,电路功耗0.86μW,适合无源芯片的使用.

GIS中典型局放缺陷的UHF信号与放电量的相关分析

超高频(UHF)信号与放电量的关系是局部放电UHF检测研究的难点问题,为了解GIS局部放电UHF法的检测结果与脉冲电流法的参量之间的关系,通过4种典型缺陷的局部放电模型的实验研究,比较了UHF信号的能量、二次积分、峰值电压、峰峰值、波面积等参量与放电量及放电量平方之间的联系。研究表明,UHF信号能量与其放电量平方的线性关系均具有最高的可决系数,即UHF信号能量与放电量平方之间存在线性关系;得到了UHF信号能量与其放电量之间的最佳回归曲线。研究结果对用超高频法定量检测电力设备局部放电具有重要的参考价值和指导作用。

不同电压等级GIS局部放电UHF信号传播特性仿真研究

特高频局部放电检测是进行气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)状态评估的一项重要技术手段。通过信号注入方式对特高频传感器在GIS上配置的合理性和局放特高频监测系统灵敏度进行校核是确保状态监测有效实施的重要手段。不同电压等级的GIS结构尺寸不同,对UHF信号的传播和衰减的影响也不相同,因此所需注入校核信号的幅值也不尽相同。文中根据真实GIS建立110、220、500、1 000 kV 4种电压等级下的直腔体、L型、T型仿真模型,通过CST仿真软件对比研究并分析了同一结构下不同电压等级的GIS中UHF信号以及同一电压等级不同结构中UHF信号的传播衰减情况;据此得出了不同电压等级GIS各种典型结构下UHF信号的衰减量,为UHF传感器的配置合理性评价及现场校核信号注入值的确定奠定了基础。

局部放电UHF检测量纲标准化的探讨

特高频(UHF)局部放电检测技术取得了广泛应用,但不同产品的检测结果量纲表示方法不统一,相互之间缺乏可比性,从而难以对此类检测系统性能进行统一有效的量化评价。本文重点探讨了局部放电特高频检测的量纲问题,基于局部放电特高频信号的物理本质和局部放电UHF耦合器的特性,提出了采用"局部放电辐射信号的脉冲电场强度幅值"来表征特高频局部放电信号强度的思想。通过对当前主流局部放电特高频检测产品的量纲表示进行了深入的解析,探讨了以电场强度的量纲"uV/m"来统一局部放电特高频检测结果的技术可行性。

基于UHF天线阵列的变电站局部放电全站监测研究与实践

变电站电力设备的局部放电全站监测是电力设备绝缘状态监测的发展方向之一,基于特高频传感器阵列的局部放电全站监测与定位方法是近几年提出的新方法之一。本文对该方法中基于传感器阵列中各传感器接收同源局部放电特高频脉冲信号的时延进行定位的基本原理和关键技术,包括信号传播、时延估计、定位算法和定位误差等问题,进行了详细探讨,并基于对所研制系统实际监测的变电站真型电力设备局部放电仿真试验数据和变电站日常运行实例所进行的分析,阐释了该方法的应用条件与改进方向。

VHF/UHF UWB SAR基于通道均衡的RFI抑制方法

对工作于甚高频/超高频(VHF/UHF)波段的超宽带合成孔径雷达(UWB SAR),射频干扰(RFI)会严重恶化图像质量。该文提出了一种基于通道均衡的RFI抑制方法,它能有效地抑制雷达接收信号中的RFI分量,同时保持图像质量。实际的处理结果证实了该算法的有效性。

UHF波段海杂波时间相关性的海浪状态影响分析

为了改善杂波建模效果和提升雷达目标检测算法的海洋环境适应性,基于超高频波段实测数据,分析不同海浪状态下海杂波时间相关性的时域及频域特性规律和差异。重点研究了不同海情和浪向下的去相关时间、频移及谱宽变化趋势,给出多种海洋参数组合下的参考值,并对比浪高及其他海洋参数的影响程度。结果表明,随着海情的升高,去相关时间缩短,谱宽和频移增加,特别在中高海情下随浪高变化趋势更为明显。逆浪向谱展宽程度大于侧浪向,且频移呈现随擦地角减小而增大的趋势。

矿用UHF RFID阅读器分形天线的设计

传统的阅读器天线存在尺寸大、与标签之间的识别距离近等缺点,为此,采用分形理论和HFSS软件构建了新型的天线模型。具体实现方法是在天线辐射贴片的中心和四个角上开大小相同的方孔、地板上开四个槽,同轴馈电点设置在模型的对角线上。仿真结果表明,天线的各项指标均满足超高频频段的标准,实现了天线的小型化设计;识别距离达7.16 m,适用于煤矿井下人员定位系统。

“天问一号”火星探测器UHF频段中继通信系统设计

“天问一号”火星探测器超高频(Ultra high frequency,UHF)频段中继通信系统作为中国首次火星探测任务实现的重要组成部分,负责为着陆巡视器与环绕器之间在火星进入、下降、着陆阶段(Entry,descent and landing,EDL)与火面巡视阶段提供高效可靠的通信服务。本文对中国火星探测器UHF频段中继通信方案进行了介绍,给出中继通信系统的组成、技术指标及链路设计方法,并对在轨飞行试验数据进行了分析。结果表明,全新研制的“天问一号”探测器UHF频段中继通信系统圆满完成了任务目标,其设计、实现和应用为后续中国深空中继通信系统研制提供了技术参考。

利用辐射UHF信号反演局部放电脉冲电流

获取局部放电(PD)特征信息是局部放电特高频(UHF)检测的关键问题之一,研究UHF信号与PD脉冲电流之间的关系有助于绝缘缺陷的诊断。文中从电磁辐射理论出发,计算了变压器油箱外壳等复杂环境影响下的PD脉冲电流辐射场,分析了PD脉冲电流辐射场的横电磁波特性。在此基础上,提出了利用检测UHF信号的时间积分反演PD点脉冲电流的新方法,并讨论了UHF 传感器及检测系统频带对PD脉冲电流推测算法的影响。仿真和油中针-板型放电实验结果表明: 文中所提出的方法能有效推测PD脉冲电流波形,对变压器PD信号UHF在线监测和智能化诊断有一定的参考价值。

低压低功耗无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路的设计

本文从设计符合EPCTMC1G2协议的超高频无源射频识别标签芯片的角度出发,对RFID标签芯片模拟前端电路进行设计。通过对各个关键电路的功耗与电源进行优化,实现了一个符合协议要求的低电压、低功耗的超高频无源RFID标签芯片的模拟前端。该UHF RFID标签模拟前端设计采用SMIC 0.18μm EEPROM CMOS工艺库。仿真结果表明,标签芯片模拟前端的整体功耗控制在2.5μW以下,工作电源可低至1 V,更好地满足了超高频无源射频识别标签芯片应用需求。

人工林UHF频段电波传播场强预测模型

人工林无线电波传播场强模型是合理设计人工林环境无线电遥测遥控等通信电路的理论依据.该文在分析无线电波传播机理的基础上确定了人工林UHF频段传播损耗的三大组成部分及相应的计算方法,提出了人工林中某接收点处电场强度的预测模型.经过对北京西山人工侧柏林中不同参数的场强测试数据进行分析,校验了所建模型具有很高的精度.

基于UHF和HF的局部放电降噪方法的研究

采用基于阿基米德螺旋天线的特高频法与基于电流传感器的高频法对比测量的方法 ,发展了一种新型的降噪方法。其基本原理是 :高频法测得的脉冲信号中包括了油中放电信号和空气中电晕造成的脉冲干扰信号 ;特高频法测得的只有油中放电信号 ;故对高频法获得的信号 ,在仅对应于特高频法获得的信号处开窗时 ,可剔除脉冲干扰而获得油中放电信号。模拟实验以及现场变压器的实测结果证明这种降噪方法可有效抑制各种干扰特别是脉冲型干扰。

一类平面UHF RFID抗金属标签天线的设计

针对超高频(ultra-high frequency,UHF)射频识别(radio-frequency identification,RFID)标签天线在物流领域中的实际应用,设计一类可工作于金属表面的平面UHF RFID标签天线。此标签天线由辐射贴片、弯折开路短截线、介质基板和金属接地板组成,不需要短路墙或短路通孔将辐射贴片与接地板相连,更易于加工。与常用的直开路短截线结构相比,采用弯折开路短截线结构不仅可以对标签天线的阻抗进行更有效的调节,而且能够显著地减小辐射贴片的尺寸。利用曲流技术原理在辐射贴片上开槽,实现天线的小型化。仿真结果表明,此标签天线(尺寸为20 mm×80.5 mm×2 mm)阻抗匹配良好,而且将其置于20 cm×20 cm的金属表面上,实测得到其最大阅读距离可达到为9 m。与其他标签天线相比,此类天线具有阅读距离远、尺寸小、结构简单和成本低等优点,有潜在的实际应用前景。

基于手机OMAP5910内核的UHF RFID阅读器的设计与实现

RFID射频识别技术是一项非接触式自动识别技术。根据现代手机的射频系统覆盖频率已经达到900-2400MHz UHF频段、主流逻辑控制部分核心为中央处理器ARM925和数字信号处理器DSP C55X双核结构的开放多媒体处理平台OMAP5910,具有较强的控制能力和数据处理能力的特点。以此为基础,通过修改手机操作系统,在手机上实现了UHF频段RFID无源电子标签的阅读功能。实验表明,阅读距离可以达到至少10 cm,完全满足个人快速方便获取商品信息的需要,对于手机用户辨别真假商品具有实用价值。克服了传统RFID终端体积大不方便携带的缺点,扩展了手机功能,有利于促进电子标签这种新型技术取代条码的推广。

一种UHF频段弯折偶极子RFID天线的设计

针对目前射频识别（RFID）天线小型化要求,设计了一种超高频（UHF）弯折偶极子RFID标签天线。天线的构型采用了经典的电感耦合环匹配模型,结构简单且易实现阻抗匹配;在天线宽度上进行二次弯折降低长宽比例,具有小型化优势。利用HFSS仿真软件对该天线进行仿真分析,结果表明该天线具有较宽的阻抗带宽,能够覆盖920~925 MHz超高频频段,并且其回波损耗值及方向性均良好,能够满足RFID的实际生产和应用的要求。