一种宽带圆极化缝隙天线的研究与设计

设计了一种结构简单的宽带圆极化缝隙天线,由单层介质基板和两层金属构成,覆盖WiMAX、WLAN和5G通信的sub6 GHz频段。通过在方形缝隙拐角处分别添加两个矩形贴片和一个倒L枝节,实现宽带圆极化辐射。天线采用微带耦合馈电的方式,通过调整T形微带馈线的长度和矩形贴片的宽度,进一步展宽了天线的带宽。测试结果表明,天线的−10 dB阻抗带宽为1.91~7.14 GHz,轴比带宽为2.5~6.3 GHz,相对轴比带宽为86.4%,峰值增益在5.5 GHz处达到5.5 dBic。

双圆极化近场成像张量全息超表面

近场波束赋形可用于近场通信、无线功率传输等领域,而基于全息超表面设计的近场成像天线具有剖面低、无需馈电网络和波束调控灵活等优势。对标量和张量全息超表面近场成像进行了理论推导、仿真分析和实物验证。在此基础上,利用张量全息超表面设计了一款集成平面馈源的近场成像天线,全波仿真和测试结果相吻合,验证了该超表面具有可同时利用左旋和右旋圆极化进行近场成像的能力。

正多边形贴片圆极化微带天线

对一种具有正多边形结构的圆极化微带贴片天线进行了研究 ,利用寄生的调谐支节 ,对设计结果进行了有益的补偿 ,有效地消除了各种误差对设计结果的影响 .最后给出了实验调整方法及测量结果 .

变压器低压侧故障远后备保护分析及解决方案

对于线路-变压器接线形式的110 kV线路保护的远后备保护,保护的范围为变压器低压侧母线处故障情况下,须考虑到由于变压器的接线组别、变压器的阻抗值等情况对线路保护元件的影响。针对变压器低压侧母线处故障时进行了详细的分析,根据故障时的正、负序电压和电流等分析,采用了不反应负荷阻抗、三相短路、系统振荡的多相补偿阻抗继电器和仅反应三相短路的上抛圆特性阻抗继电器相结合的解决方案,并进行了完整的变压器远后备保护方案的分析和Hypersim验证,不论从软件算法上、可靠性上都给予肯定,而且整定简单,便于现场运行实施。

圆波导梳状慢波结构的耦合阻抗

对目前慢波结构的模拟计算中存在的问题进行了深人分析，并提出了新的计算耦合阻抗的方法。研究了圆波导梳状慢波结构基波的耦合阻抗，其值可以在较宽频带内大于1Ω。该结构内孔径为波长的1／4～1／3，是同一频段螺旋线慢波结构的5倍左右，能容纳比螺旋线大25倍的电流，能够承受比螺旋线大25倍的平均功率。互作用计算表明采用这种慢波结构的行波管在Ka波段可获得的最高功率达170kW。

同轴探针激励圆波导输入阻抗的研究

用等效电路的方法推导了圆波导内径向探针的输入阻抗表达式以及等效电路各参数的表达式。实验测量表明单个同轴探针与圆波导匹配良好。理论计算与实验测量吻合较好。

接地装置冲击大电流试验系统研制及杆塔接地冲击特性测试

为模拟真实雷电冲击电流在接地装置及其周围土壤中的散流过程,准确掌握接地装置的冲击特性,研制了接地装置的冲击大电流试验系统。在大量仿真计算和系统方案论证的基础上,提出了围绕直径40m圆环形回流电极均匀对称布置的4台分体式冲击大电流发生器的技术方案,其中单台冲击电流发生器的充电电压可达1 000kV,该系统可在负载大于4Ω的情况下产生峰值为100kA、波形为8μs/20μs的标准雷电冲击电流。测量得到的地表、回流电极地电位升分布均匀,证实了试验冲击电流地中分布与真实雷电流地中分布的等效性。针对该系统提出了工频、冲击接地电阻的修正公式。通过试验得到了典型杆塔接地装置在8μs/20μs、2.6μs/50μs冲击电流作用下的冲击特性曲线。该曲线表明在低电阻率土壤中该装置的冲击接地电阻随冲击电流峰值的变化并不显著。

相控阵天线单元研究

文章研究了一种新型的、带有高阻抗环检测天线的印刷偶极子相控阵天线单元。其特点是可利用检测天线与单元天线之间的传输关系，准确反映单元天线的动态特性。

单点背馈圆极化正方形环微带贴片天线设计

提出了一种单点背馈的圆极化正方形环微带贴片天线。该天线的辐射贴片由一个正方形环和对角线上的一个L形枝节构成,介质基板为空气层或由FR4环氧树脂板和空气层组合而成的双层介质。通过调节枝节的宽度及枝节上馈电点位置可实现天线的圆极化辐射。结果表明:介质厚度为0.049λ0(λ0为中心波长)时,天线的阻抗带宽大于6%,圆极化带宽为1.8%,最大增益可达8.7 d B,最小轴比小于0.5 d B。与普通的空气介质贴片天线相比,天线的贴片面积缩小了47%。

小型超宽带印刷圆盘天线的设计与仿真

改进了一种印刷圆盘单极超宽带天线.利用仿真软件CST对其进行了仿真计算,最后给出了天线的反射损耗曲线和辐射方向图.该天线采用微带线进行馈电.天线基板采用较低的介电常数(ε=2.2),天线的-10dB反射损耗的频率覆盖范围为2.77～14.82GHz.这种天线很适合应用于目前的短程超宽带通信系统.

饱和地基上含刚核弹性圆板的竖向振动分析

基于作者提出的饱和土弹性波动方程，研究了饱和地基上含刚核弹性圆板在竖向集中谐 和力作用下的振动特性．首先应用Ｈａｎｋｅｌ积分变换求解该饱和土波动方程，然后按混合边值 条件建立起一组描述含刚核弹性圆板振动的对偶积分方程，并将其化为第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分 方程进行数值求解．文末给出了含刚核弹性圆板在饱和地基上振动的阻抗函数随无量纲频率 ａ０的变化曲线，并考察了土的渗透系数，弹性板含刚域的大小以及板的柔度等参数对阻抗函 数的影响，得出了一些有意义的结论．

波混沌腔体中阻抗和散射的通用特性

以计算机机箱腔体为例,开展实验得到了大量的腔体散射矩阵和辐射散射矩阵。通过Dyson圆系综验证了微波腔体中波混沌散射的存在。对于给定波混沌腔体系统的损耗,可以通过随机矩阵理论得到系统的归一化阻抗和归一化导纳。将实验得到的以及依据随机矩阵理论得到的归一化阻抗进行比较,其结果一致,说明随机矩阵理论对波混沌系统具有预测功能。实验得到的归一化阻抗和归一化导纳的统计特性也一致,这两个物理量与系统的耦合无关。

利用迭加法计算阶梯圆板辐射阻抗

辐射阻抗是描述声学振动系统的一个重要物理量。对阶梯圆板的辐射阻抗而言,运用传统理论计算时,由于辐射面不在同一几何面,积分上下限很难选取而无法计算。从辐射声功率角度,基于叠加原理,提出了计算阶梯板辐射阻抗的算法——迭加法,并计算了带有一个阶梯的阶梯板辐射阻抗。

基于ANSYS的圆形压电振子的仿真分析与研究

利用ANSYS软件建立了压电振子的有限元模型,对圆形压电振子的基板和压电陶瓷片的材料参数、结构参数对其变形的影响进行了分析和对比,根据仿真结果,确定了作为泵腔动力元件的圆形压电振子的参数。对选定的圆形压电振子进行了静态特性、阻抗特性和幅频特性的实验测试,研究了不同波形、不同电压、不同频率驱动信号对振子变形的影响。通过对比实验测试结果和有限元仿真结果,验证了有限元模型的可靠性,为优化压电晶片驱动器结构参数提供了有效的方法。

内圆外矩同轴线内TEM波的场结构及其特性阻抗

利用数值保角变换,研究内圆外矩同轴传输线内TEM波的场结构,利用软件MATLAB、HFSS绘制其场结构图,并给出特性阻抗的计算公式.研究结论对于计算该传输线的衰减常数、了解其功率容量、考虑功率耦合及设计有关的有源器件具有一定的参考价值.

圆形槽波导中径向盘的位置和厚度对输入阻抗的影响

介绍了复杂边界条件的圆形槽波导的有限元分析方法和边界处理方法。利用完全匹配层(PML)对圆形槽波导的开放边界进行截断,应用有限元法计算W波段圆形槽波导中径向盘位置和厚度对径向盘输入阻抗的影响,数值结果的分析可供设计圆形槽波导中径向盘时参考。

圆形槽波导振荡器中径向盘厚度和阻抗的关系

为了实现具有较大阻抗的圆形槽波导与阻抗较小的有源器件之间的阻抗匹配,在W波段圆形槽波导振荡器中采用了径向盘结构,通过改变径向盘的厚度来调节输入阻抗的大小.用完全匹配层将圆形槽波导的开放边界截断为有限区域后,应用有限元法分析基于圆形槽波导的毫米波元件.为了避免传统的有限元方法所遇到的伪模式问题,选用了棱边元对圆形槽振荡器中的径向盘结构的输入阻抗进行数值计算.得出了频率在85～100GHz之间,对应于不同的径向盘厚度的输入阻抗.径向盘的厚度小于0.3mm时输入阻抗较小.计算结果为用于W波段圆形槽波导振荡器的径向盘的优化设计提供了依据.

固定边界弯曲振动圆盘辐射阻抗研究

基于固定边界弯曲振动圆盘的振动特性,以面中心振速为参考,推导出辐射阻抗的解析表达式,利用高斯数值积分计算了6种振动模式下辐射阻抗的数值。结果表明,固定边界弯曲振动圆盘的辐射阻抗不仅是波数和圆盘半径a的函数,并且与振动模式(节圆数)有关。本研究为实际中利用该类辐射器提供了一定的理论依据。

圆波导铁氧体锁式变极化器的阻抗匹配研究

本文对铁氧体环加载圆波导锁式变极化器进行了阻抗匹配研究。从而提出了一种设计铁氧体环加载圆波导变极化器阻抗匹配的方法。推导出了λ/4阻抗匹配的计算公式,计算得到了阻抗变换器的尺寸,测试了实际样品的匹配性能,实测结果和理论计算吻合得很好。

一种计算具有内圆柱导体矩形线特性阻抗的新方法

本文采用保角变换技术,将内外接多边形柱取代内圆导体,得到的传输线特性阻抗作为真值的上、下限,并研究了其相对偏差情况,从而得到了计算具有内圆导体矩形线特性阻抗的一种新方法,所得结果与文献的数据吻合良好,最大偏差<0.5％.