具有阻抗匹配层的宽带纵向振动压电换能器设计

本文研究纵向振动压电换能器的频带展宽问题．在复合棒纵向换能器的辐射端加上适当材料的阻抗匹配层，可以使其工作在非单谐振状态下．在单层阻抗匹配层的情况下，合理地选择匹配层的厚度可以调整其谐振点之间的位置，从而改善换能器的辐射特性．本研究结果表明，对于机械品质因素 Ｑｍ＝６，发射响应带宽△ｆ＝４ｋＨＺ的纵向振子，采用四分之一波长厚度的匹配层，在不降低发射响应的条件下，可展宽频带一倍以上。

一种阻抗匹配层的截断边界

该发明公开了一种阻抗匹配层截断边界,有效截断计算区域。三维阻抗匹配层的形状为球面边界,能节省47.64%的计算量,二维阻抗匹配层的形状为圆形边界,能节省21.64%的计算量;设计了截断边界上的阻抗匹配层的参数;设计了阻抗匹配层的网格数目。该发明经过实例验证能够有效地吸收传播到截断边界上的电磁波。这种阻抗匹配层可用于计算电磁学的时域有限差分方法,但不局限于这种方法。

新型频率选择表面加载双极化超宽带紧耦合阵列天线

为使紧耦合阵列天线在超宽频带内实现电磁性能更佳、辐射性能更稳定的目的,提出一种新型条形频率选择表面宽角阻抗匹配层加载的双极化超宽带紧耦合阵列天线。通过高频仿真软件CST周期边界条件对阵列单元截断并进行研究分析。掌握阵元阻抗和辐射等电磁性能后,优化设计并加工出一个6×6单元的阵列天线进行实际测量。测量结果表明,该天线在2~12 GHz的频带内驻波比均小于3,驻波比带宽为10 GHz。带内辐射特性稳定,主瓣电磁能量集中,交叉极化小。工作频带内,最大增益可以达到13 dBi。该阵列天线可应用于超宽带相控阵天线领域中。

一种纯介质结构的宽带反射阵天线单元特性分析

提出一种基于纯介质结构的宽带反射阵单元结构。首先通过改变介质基片的介电常数,研究了纯介质单元的移相特性,然后采用阻抗匹配层技术,获得了宽带范围内平坦的相移曲线。由于自然材料的介电常数难以连续变化,这里使用介质基片开孔结构,实现了等效的介电常数非均匀分布。目前主流的反射阵天线使用微带贴片作为阵列单元,它存在工作带宽窄、相移范围受限的问题。提出的纯介质单元则为宽带反射阵天线的设计提供了一种新思路。

低温接收机用低损耗真空窗设计分析

针对低温接收系统对大口径低损耗真空窗的需求,介绍了低损耗聚四氟乙烯真空窗设计原理、电路参数仿真优化方法。根据仿真优化后的参数,制作了尺寸为170 mm×120 mm的三层聚四氟乙烯真空窗。测试结果表明,真空窗在30-50 GHz频段的噪声温度均值为3 K,满足了大口径和低损耗的设计要求。