基于特征模理论分析的超宽带小型化准八木天线设计

文中设计了一款超宽带准八木天线。根据特征模理论对传统的准八木天线进行分析,并结合天线理论,在不改变天线原有尺寸的情况下,通过采用弯折、切槽等技术,增大了电流路径,拓宽了低频的工作带宽。天线尺寸为0.256λ_(0)×0.256λ_(0)×0.002λ_(0)(λ_(0)为最小工作频率所对应的波长),工作带宽为0.78 GHz~1.58 GHz。与初始天线相比,相对带宽从32.0%提高至67.8%。通过前后比可以看出,天线具有良好的定向性能,可以满足人脑探测活动的需求。

可满足性模理论综述

可满足性模理论(SMT)是指判定一阶逻辑公式在特定背景理论下的可满足性问题。基于一阶逻辑的SMT相比SAT描述能力更强、抽象能力更高,能处理更加复杂的问题。SMT求解器在各个领域都有应用,已经成为重要的形式化验证引擎。目前,SMT已被广泛应用在人工智能、硬件RTL验证、自动化推理和软件工程等领域。根据近些年SMT的发展,首先阐述SMT基本知识和常见的背景理论;然后分析总结Eager方法、Lazy方法和DPLL(T)方法的实现流程,并进一步介绍主流求解器Z3、CVC5和MathSAT5的实现过程;接着介绍SMT的扩展问题#SMT、SMT应用在深度神经网络的SMTlayer方法和量子SMT求解器;最后对SMT的发展进行展望,并讨论其面临的挑战。

基于特征模理论的机载微带有源二元阵列天线降耦技术

针对机载微带有源阵列天线单元间的互耦问题,提出了一种基于特征模理论的降耦方法。首先,通过分析天线单元被激励起的特征模式,筛选出工作模式和非工作模式;然后,根据阵列的结构、非工作模式的模式权重系数和特征远场方向图,分析出频带内对互耦贡献大的非工作模式;最后,通过抑制这些模式实现互耦降低,同时减少对工作模式的影响以保证天线性能。设计了频带为2.19 GHz~2.32 GHz的微带天线单元,通过对贴片修形、设置金属柱等措施抑制频带内对互耦贡献大的非工作模式。将改进前后的单元组成微带二元阵进行仿真,结果表明:改进后的二元阵,在整个频带内的S 21降低了3 dB以上、增益损失可接受、交叉极化得到改善。该方法为机载大型微带有源阵列天线的有效降耦提供了一条新思路。

基于特征模理论的输电线路铁塔无源干扰研究

输电线路铁塔作为大型金属导体会对邻近的无线电台站产生干扰现象,其主要是由输电线路铁塔受无线电激励在金属表面产生感应电流,进而形成电磁散射场引起。为了抑制输电线路铁塔的无源干扰影响,提出使用特征模理论对输电线路铁塔进行分析。首先根据特征模理论计算,得到若干个特征模式。然后依据特征模式的模式显著性提出对特征模式的模式选择方法,采用矩量法与该方法的计算结果对比,验证了所提方法的可行性。最后通过特征模式电流密度的分布情况,对鼓型塔的全横臂细节锥形模型横担半径、横担长度、塔身半径等本体结构特征与无源干扰之间的关联特性进行分析。结果表明,鼓型塔的结构特征中对无源干扰影响最大的是塔基座、中间塔杆和低处横担,调整结构前后使得观测点处无源干扰大小减小了17%,抑制了输电铁塔的无源干扰能力。论文为输电线路的主动防护措施的制定提供指导和理论依据。

基于可满足性模理论的虚拟网映射问题求解

针对物理网络不支持路径分割且物理节点不支持重复映射的虚拟网映射问题,建立以物理网络资源消耗量最小化为目标的整数线性规划模型;基于可满足性模理论,构建这类虚拟网映射问题的SMT公式,并采用SMT求解器求解最优解。实验表明,所提方法能有效提高虚拟网络构建请求的接受率和物理网络提供商的长期收益。

时域耦合模理论引入“理论力学”教学中的可行性的探究

被广泛地用于力学、光学、电学等相关学科中的时域耦合模理论,在前沿科学研究中扮演着越来越重要的角色.在教学和科研相结合的本科教学理念下,将时域耦合模理论引入“理论力学”中已刻不容缓.本文结合拉格朗日方程和久期微扰理论,将振子耦合的二阶微分方程退化为一阶微分方程,即时域耦合模理论的主方程.该探究为本科生顺利接受时域耦合模理论提供了一种方案,并且在本科生素质培养方面有一定的意义.

基于可满足性模理论的多处理机通信延迟优化任务调度方法

在一组相同处理器上调度带有通信延迟的任务图以实现其最短的执行时间,这在并行计算的调度理论和实践中具有重要的意义。针对具有通信延迟的任务图调度问题,提出一种基于可满足性模理论(SMT)的改进SMT方法。首先,将处理器映射约束和任务执行顺序等约束条件进行编码,将任务图调度问题转化为SMT问题;然后,调用SMT求解器对可行解空间进行搜索,以确定问题最优解。在约束编码阶段,使用整型变量表示任务和处理器的映射关系,从而降低处理器约束编码的复杂程度;在求解器调用阶段,通过添加独立任务的约束条件减小求解器的搜索空间,进一步提升最优解的查找效率。实验结果表明,与原始SMT方法相比,改进SMT方法在20 s和1 min超时实验中的平均求解时间分别减少了65.9%与53.8%,并且在处理器数量较多时取得了更大的效率优势。改进的SMT方法可以有效求解带通信延迟的任务图调度问题,尤其适用于处理器数量较多的调度场景。

基于准正则模理论的双柱结构中原子自发辐射特性

基于准正则模理论,分别考虑金属中自由电子的局域光响应模型、流体动力学模型和广义非局域光学响应模型,研究纳米双柱结构中二能级原子的自发辐射增强特性.利用耦合模理论,研究二能级原子所处位置和双柱间隙对自发辐射增强特性的影响.结果表明,相较于全波仿真方法,准正则模方法可准确高效地计算表面等离激元纳米双柱结构中原子的自发辐射增强谱,原子所处位置和纳米柱间隙均对准正则模式共振频率产生重要影响.

基于特征模理论的小型化WiFi6E天线设计

基于特征模理论设计了一种WiFi 6E的小型化天线,主要由L型和Y型金属构成。基板尺寸为12 mm×12 mm×1.6 mm,介质基板底部由L型地板构成,上表面布置3个L型金属和1个Y型金属。为了改善阻抗匹配效果、增加天线的带宽,将2个小型的L型金属排布在Y型主干的两侧,另外一个放置在Y型金属的对面。仿真结果表明:该天线可覆盖4.92~8.14 GHz,中心频点处的回波损耗小于-32 dB,在WiFi 6E的频带内有较好的定向辐射特性,且覆盖频带宽,具有良好的应用前景。

基于数学建模理论的茶企经济效益研究

茶企在以数学建模理论为指导寻经济效益最大化的过程中,一方面可以根据茶叶市场实际需求改进和优化销售数学模型,另一方面通过构建数学模型的方式满足复杂的种茶需求。在此基础上,茶企可通过实施精细化管理策略、差异化销售策略以及品牌建设策略,全面提升茶叶种植效益、销售效益以及品牌溢价,从而促进企业获得更多的经济效益。

索-梁组合结构的动力学建模理论及其内共振分析

利用索 -梁组合结构的连接条件及边界条件 ,建立了索 -梁组合结构的约化运动学控制方程。利用Galer kin模态截断 ,得到了该系统的多模态离散动力学方程。利用多尺度摄动方法 ,分析了索 -梁组合结构可能出现的内共振模式 。

刚柔耦合建模理论的实验验证

传统的混合坐标建模理论是零次近似方法,对刚柔耦合问题的描述存在缺陷.研究以一个由中心刚体、柔性梁及末端质量组成的刚柔耦合系统为对象,建立了精确的一次近似的刚柔耦合动力学方程,在该模型中计及了结构阻尼及风阻的影响.利用单轴气浮台动力学实验平台,通过与实验数据的比较,说明了传统零次近似方法在某些条件下已不能正确描述柔性体的刚柔耦合动力学性质;而一次近似的刚柔耦合动力学模型得到的结果与实验相符,从而验证了一次近似耦合理论的正确性和可靠性.

多柔体系统动力学建模理论及其应用

以往对机械系统进行动力学分析 ,要么将其抽象为集中质量—弹簧—阻尼系统 ,要么将其中的每个物体都看作是不变形的刚性体 ,但如果系统中有一些物体必须计及其变形 ,就必须对机械系统建立多柔体模型。本文阐述了柔性体建模理论 ,并用汽车前悬架多柔体模型进行举例说明。结果表明多柔体模型的仿真结果较多刚体动力学模型的仿真结果更接近道路试验数据结果 ,充分验证了多柔体建模的必要性和有效性。

磁耦合无线能量传输中耦合模理论和电路理论的对比分析

磁耦合无线能量传输是一种新型无线能量传输方式,也称为磁共振耦合无线能量传输,业内对其能量传输原理迄今仍有分歧。目前国内外研究者对磁耦合无线能量传输进行原理分析的方法可归为三种:耦合模理论,散射矩阵分析理论和电路理论。本文分别从耦合模理论和电路理论这两个角度出发,建立系统模型,进行仿真和比较,并对其综合联系和分析。经过分析得出,电路理论是耦合模理论在电学上的进一步阐释,可以用电路理论对磁耦合无线能量传输原理进行解释。

作大范围运动矩形薄板的建模理论和有限元离散方法

研究了作大范围运动薄板的耦合动力学建模理论和离散化方法。对作大范围运动的薄板建立了耦合动力学模型 ,计及了在结构动力学中对薄板动力学特性影响很小的二次耦合变形量。用有限元方法对柔性薄板进行离散 ,基于 Jourdain速度变分原理导出了作大范围运动薄板的动力学方程。计算了作旋转运动的薄板的变形 ,将仿真结果与不计二次耦合变形量的传统方法进行比较表明 ,随着转速的提高 ,仿真结果出现明显的差异。此外 ,将本文有限元与假设模态法的计算结果进行比较 ,揭示了高速旋转时假设模态法的局限性 ,表明取无大范围运动的高阶模态可以提高假设模态法的计算精度。

刚-柔耦合动力学系统的建模理论研究

刚－柔耦合动力学系统的传统的混合坐标方法是零次近似方法,在建模过程中,直接套用的结构动力学的小变形假设,忽略了变形位移的高次耦合变形量．本文对柔性梁建立较零次近似更精确的高次耦合动力学模型,从连续介质力学理论出发,在变形位移中,计及横向位移引起的轴向缩短,导出变形位移的二次耦合量．用一致质量有限元方法对梁进行离散,基于Jourdain速度变分原理导出大范围运动为自由的柔性梁的刚－柔耦合动力学方程．计算了柔性重力摆的角速度和摆端点的横向变形,揭示零次近似模型和耦合模型的刚－柔耦合动力学性质的根本差异．

基于腔模理论的圆盘传感器性能研究

为了研究影响圆盘型UHF传感器性能的因素,本文基于腔模理论,采用XFdtd软件仿真研究了圆盘电极直径、介质基片厚度、介质基片介电常数、同轴馈源位置对传感器性能的影响;建立了基于GTEM小室的等效FDTD模型,采用频域有效高度对不同馈源位置的圆盘型UHF传感器的性能进行了评价。结果表明：圆盘电极直径、介质基片厚度和介质基片介电常数的增加会使传感器的频带向频率减小的方向移动;馈源位置对传感器谐振模式的影响明显,馈源位于ρ=a/4处的传感器较馈源位于ρ=0处的传感器,在300~800 MHz频段上的平均有效高度提高了约127%。

线性啁啾光纤光栅的耦合模理论分析

利用耦合模理论对线性啁啾光纤光栅的反射谱进行了分析 ,并详细讨论了耦合系数、啁啾系数、高斯分布参量。

基于可满足性模理论求解器的程序路径验证方法

针对程序中因存在路径条数过多或复杂循环路径而导致路径验证时的路径搜索空间过大,直接影响验证的效率和准确率的问题,提出一种基于可满足性模理论(SMT)求解器的程序路径验证方法。首先利用决策树的方法对复杂循环路径提取不变式,构造无循环控制流图(NLCFG);然后通过基本路径法对控制流图(CFG)进行遍历,提取基本路径信息;最后利用SMT求解器作为约束求解器,将路径验证问题转化为约束求解问题来进行处理。与同样基于SMT求解器的路径验证工具CBMC和FSoft-SMT相比,该方法在对测试集程序的验证时间上比CBMC降低了25%以上,比FSoft-SMT降低了15%以上;在验证精度上,该方法有明显的提升。实验结果表明,方法可以有效解决路径搜索空间过大的问题,同时提高路径验证的效率和准确率。

各向同性光波导受到各向同性微扰时的严格矢量耦合模理论

从Maxwell方程出发,推导出各向同性光波导受到各向同性微扰时严格的非正交矢量耦合模理论,在耦合系数的表达式中发现不包含Wei-PingHuang的准矢量耦合模理论中的偏振耦合项,但在推导过程中曾出现过偏振耦合项.最后认为这是由于偏振耦合项是二阶小量,而弱导近似忽略了与之相等的二阶小量耦合项.因此,严格的矢量耦合模理论不存在该项而准矢量耦合模理论可把偏振耦合项作为修正项·