基于无收费站的双喇叭枢纽立交连接线设计指标研究

该次研究的双喇叭枢纽立交是无收费站形式,匝道交通均为连续流,由于立交连接线前后衔接均为喇叭匝道线型,中段一般采用高指标线型,致使前-中、中-后段衔接处的技术指标变化较大,对司机预判路况产生较大影响,在指标转换点易导致车辆磨蹭护栏、失控等事故发生。目前立交连接线的几何设计指标一般参考规范相关条例进行取值,但实际运行速度上下浮动较大,按规范固定的设计速度取值会与实际运行速度的实际需求存在较大偏差。为此,该文以双喇叭枢纽立交连接线运行速度变化为基点,根据事故位置分析、运行速度预测等情况进行分析,以适应实际运行需求、适度指标的设计思路,梳理双喇叭枢纽立交连接线设计指标的合理取值区间,提升立交连接线运行安全性,有效预防立交交通事故。

无收费站双喇叭立交交织段长度分析

双喇叭形立交占地面积少,桥梁规模小,工程规模较小,在小交通量十字交叉高速互通立交选型中有明显优势。区别于有收费站立交,无收费站双喇叭立交交通流均为连续流,交织段长度取值没有明确参考依据。针对无收费站双喇叭立交交织段长度取值问题,以2007版及2017版《公路通行能力手册》为计算依据,利用交织区通行能力计算方法对净交织长度进行了反算。以饱和度和交织区车流密度作为控制指标,得出结论:交织区匝道自由流速度在40~60km/h时,在满足四级服务水平最大负荷交通总流量前提下,推荐最小交织段长度为140~200m。

高速公路双喇叭互通式立交改扩建方案研究

双喇叭互通式立交是高速公路中一种较为特殊的立交形式,其改扩建涉及的影响因素多,改扩建设计的难度大。分析了双喇叭互通式立交改扩建设计的基本原则和主要影响因素,并以我国北方某条高速公路的互通式立交改扩建为例,探讨了双喇叭互通式立交改扩建方案的比选问题。

神秘的双喇叭水气力效应

研究喇叭管的增流作用，始于1984年。双喇叭水气力效应（以下简称效应），于1994年10月5日，在一次水流动力学的定量实验中意外地被本人发现。刚发现时，惊讶不已，感到不可思议。重复实验，效应重复出现，差别明显的比较实验数据，排除了实验误差的可能，这才确信是科学事实。效应是一种神秘的流体物理现象，它展现出惊人的理论价值和应用价值。它的应用，对国家利益和公共利益具有重大意义，现经本刊公布效应的两组比较实验，希望引起政府有关部门深切关注，也希望感兴趣的科技界人士，一起来验证和研究，并竭诚欢迎流体学家合作研究。

构思新奇的双喇叭放大器

本放大器的设计灵感来自晶体管的电流——既然晶体管的集电极电流与发射极电流接近相等,那么用这两种电流各驱动一只喇叭,就能用同一只晶体管构成驱动两只喇叭的放大器。如图所示,T1是简单的共发射极放大器,其后依次是射随器T2和甲类输出放大器T3。这三级全部采用直流耦合,由R1-R2-P1提供文、直流负反馈。

浅析双喇叭互通式立体交叉的适用性

双喇叭立体交叉主要设置在匝道设有收费站的四路交叉高速公路上,以便于集中收费。从实际出发,分析了双喇叭形立交的特点及设置影响因素,将双喇叭形立交和其它形式的互通式立交进行对比探讨,分析双喇叭形立交在高速公路收费站设置的适用性。

一款高增益双脊喇叭天线

为了满足实际干扰测试需求,设计了一款脊上开槽的超宽带高增益双脊喇叭天线。首先,首次引入二次Bezier曲线作为脊的渐变曲线并验证了该曲线的可行性,天线的电压驻波比(VSWR)带宽为2 GHz~18 GHz;然后,通过加入楔形块和采用锥形渐变脊,成功地解决了天线高频增益下降和辐射方向图畸变的问题;最后,通过在脊上开锥形槽,进一步降低了低频段的VSWR。仿真结果表明天线在2 GHz~18 GHz内的VSWR小于1.9,在5 GHz~17 GHz内小于1.5,且在不加载介质透镜的情况下,高频增益稳定在18 dBi以上。实测结果表明天线的VSWR和增益与仿真结果吻合,可用于天线干扰测量系统和高增益反射面天线的馈源。

5~40 GHz超宽带双脊喇叭天线设计

本文针对超宽带喇叭天线主瓣方向图在高频的分裂现象,提出一种符合实际工程应用的超宽带双脊喇叭天线设计。此天线将双脊喇叭天线的侧壁变为金属栅格来改善天线的低频阻抗特性,缩小天线尺寸的同时抑制了高频主瓣方向图的分裂。本文从理论方面对脊波导和喇叭天线侧壁引入金属栅格的机理进行了分析,使用Ansoft HFSS电磁仿真软件对天线各部分尺寸进行优化仿真设计,实现了5~40 GHz最优双脊喇叭天线设计,其驻波比在全频带内小于2.5。本文对所设计天线进行了加工、装配、电性能测试,其测试电性能和仿真基本一致。

具有高强度带外抑制特性的宽带双脊喇叭天线

提出了一种具有高强度带外抑制特性的宽带双脊喇叭天线。首先,采用两对喇叭外壁与双脊波导构成了开口波导结构,利用波导的高通特性实现高强度的带外抑制。然后,设计了一种非对称阶梯式双脊结构,基于脊结构降低喇叭主模截止频率的原理,获得较宽的工作带宽。仿真结果表明,提出的双脊喇叭天线在12~18 GHz内具有良好的阻抗匹配性能和稳定的方向图性能,通带内插入损耗小于0.5dB。同时,通带与阻带之间的过渡带很窄,传输系数在11GHz以下的频率范围内保持在-11 dB以下。所有结果表明,提出的双脊喇叭天线能够在保持良好的阻抗性能和稳定的方向图性能的同时,实现高强度的带外抑制效果。

无收费站双喇叭立交的连接线长度分析

双喇叭互通式立交是我国设计的四路收费互通式立交中一种较为常用的形式,连接线作为双喇叭互通式立交中的一个重要节点,其对双喇叭互通立交内车辆顺畅、高效、便捷地运行等起着至关重要的作用。以连接段交织区车辆的变换车道分析为切入点,研究交织区车辆变换车道的车头安全间隙,进而分析连接段交织区的通行能力,根据双喇叭互通式立交的通行能力推算出连接段交织区的长度,据此确定无收费站双喇叭立交连接线的最小长度;从立交占地、车辆油耗、运行时间成本等,分析对无收费站双喇叭立交连接线的最大长度的限制。

超宽带双脊喇叭天线的设计

该文基于喇叭天线的基本理论,研究了影响喇叭天线截止频率的因素,确定了双脊喇叭天线的基本尺寸,最后利用HFSS软件进行喇叭天线的建模仿真优化,确定了6~18 GHz超宽带双脊喇叭天线的最终尺寸。仿真数据和测试结果吻合的很好,在整个频率范围内增益大于G〉10 dB,驻波比小于VSWR〈1.6,它的主波束在整个频段几乎没有分裂,现已应用于电子对抗领域。

基于HFSS的双脊喇叭天线的设计与仿真

宽带喇叭天线在测量,雷达及通信系统上的应用已愈来愈广泛。利用电磁仿真软件HFSS,给出了一种宽带双脊喇叭天线的仿真模型及其各部分结构的具体设计方法,并结合实际的工程需要,设计了一幅频率范围为1GHz～18GHz的宽带双脊喇叭天线,通过对其电性能参数进行仿真及测量。结果显示:驻波比在1.6GHz～18GHz的范围内小于2.5,在整个频段上,增益大于10dB,三维方向图在15GHz时主瓣才开始出现分裂,并且随着频率的升高,直到18GHz主瓣也没有出现大的凹陷。设计的天线能够满足更高的工程要求。

一种三波段通用的高增益双脊喇叭天线

介绍了一种可用于C、X、Ku波段的雷达接收系统的双脊喇叭天线,该天线体积小、频带宽且增益高。根据天线的结构分析了脊波导、喇叭段尺寸及喇叭脊结构曲线的相关性质,给出了天线相关参数的计算方法。仿真结果表明,在5~18GHz的带宽内输入回波损耗小于-9d B,在6GHz、10GHz、15GHz这三个频点上,天线增益均大于15d B,且没有明显的主瓣分裂。

500M～2GHz高性能双脊喇叭天线的设计及仿真

本文研制了一种500M～2GHz高性能双脊喇叭天线,作为低频段紧缩场测量系统的馈源。该天线延续了以往文献中介绍的脊喇叭天线宽频带、小体积的优点,同时,该天线引入了一些新的设计,得到了较高的方向图性能并压低了驻波比,这些新的设计包括:利用MFIE(磁场积分方程)算法的计算结果设计双脊波导,而不是传统的等效电路法的计算结果;利用HFSS对脊的形状及尺寸进行更为细致的优化;设计辐射段时,并不是完全照搬一般角锥喇叭的设计方法,而是将E面和H面方向图的3dB波束宽度和相位中心这两组参数定为主要指标进行设计。此外,本文总结了一般双脊喇叭天线的设计方法,缩短了脊喇叭天线的设计时间。本文最后给出了500M～2GHz高性能双脊喇叭天线的仿真结果,仿真结果符合紧缩场馈源的要求。

用FIT方法设计的宽频带双脊圆喇叭天线

采用有限积分技术(FIT)设计了一种1GHz～6GHz的宽频带双脊圆喇叭天线。调整天线各部分的结构尺寸,使天线的驻波比达到最小值,计算了它的增益、方向图等天线参数,并将它们和广泛用于电磁兼容测试的宽频带双脊角锥喇叭天线的电参数进行了对照,结果表明该天线比双脊角锥喇叭天线在吸波材料拱形法测试当中有更大的优越性。对制作出的天线的电参数实测,结果和计算结果基本吻合。

同轴双环多模喇叭收、发天线近场耦合特性分析

采用平面波谱理论分析了同轴双环多模喇叭收、发天线耦合特性 ,得出了同轴双环多模喇叭收、发天线之间的耦合系数表达式 ,计算了收、发天线间耦合系数随收发天线间距和旋向的变化趋势 ,为收、发天线的布局提供了参数 ,为实现隔离度要求提供了有效方案 .经测试表明 ,理论与测量结果吻合良好 .

宽带双脊喇叭天线的仿真与设计

根据加脊喇叭天线的工作原理设计了一种宽带双脊喇叭天线,该天线体积小、频带宽且增益高。依据天线的结构分析了脊波导、喇叭脊结构曲线的相关性质,给出了天线相关参数的确定方法。仿真结果表明,在2~8GHz的带宽内驻波比小于2.5,增益大于13d B,且具有一致的方向图。

基于粒子群算法的高斯过程建模对双脊喇叭天线优化设计

目前喇叭天线的优化设计主要采用优化算法与电磁仿真软件HFSS相结合的方案,但使用HFSS进行大量的精确电磁仿真花费时间较长且对硬件要求较高.为了解决这个问题,提出一种在优化过程中利用高斯过程模型替代全波电磁仿真软件的方法,并应用粒子群算法进行了优化设计,这种方案可以有效减少优化设计所需的时间.利用该方法对双脊喇叭天线进行了优化设计,在大幅减少优化时间同时能够满足设计指标,证明该方法的有效性.目前国内尚没有使用高斯过程模型代替HFSS仿真作为粒子群算法适应度函数进行天线优化设计的研究,这表明了该方法的创新性.