微波功率双极晶体管热分布的二维数值模拟及功率密度非均匀设计

利用双极晶体管的热电耦合模型对微波功率双极晶体管进行了二维直流稳态模拟 ,并且提出了功率密度非均匀的设计方法 .模拟和实验的结果说明 ,采用微波功率晶体管功率密度非均匀设计可有效提高器件电流密度的均匀性和结温的均匀性 ,从而整体提高器件的可靠性 .

轴向非均匀温度分布对钢梁火灾性能的影响(英文)

研究了轴向非均匀温度分布对钢梁火灾性能的影响,包括对失效的极限温度、挠度和潜在的危险进行了理论分析和相关计算.研究结果表明:非均匀温度分布对钢梁火灾性能影响很大,以往的单一极限温度失效判据有一定的局限性,导致钢梁失效的平均温度与单一极限温度不尽相同,最大挠度的大小和位置取决于轴向温度分布以及刚度—温度模型.

2-18 GHz 10 W GaN HEMT非均匀分布式功率放大器

基于0.25μm GaN双场板（DFP）高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺,研制了一款2-18 GHz连续波输出功率大于10 W的功率放大器微波单片集成电路（MMIC）。MMIC中的功率器件采用源场板接地减少强电场引起的功率器件退化,提高了功率器件的击穿电压,并提取了功率器件的可定标大信号器件模型参数;基于非均匀分布式结构,利用ADS软件分别优化MMIC中10个功率器件的最佳栅宽和负载阻抗,MMIC的输入输出匹配阻抗为50Ω;采用电磁场仿真技术优化设计的MMIC芯片尺寸为4.9 mm×2.4 mm。在栅压（Vgs）为-2.4 V、漏压（Vds）为28 V、输入功率（Pin）为30 d Bm的条件下,MMIC在2-18 GHz频带内连续波饱和输出功率大于40 d Bm,功率附加效率大于25%。

2~18GHz超宽带GaN分布式功率放大器MMIC

介绍了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的2~18 GHz超宽带功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用两级非均匀分布式拓扑结构,通过调整各级管芯输出阻抗和微带线阻抗实现超宽带的功率匹配。在管芯前端增加电阻、电容并联结构,提升各级电路稳定性并提高截止频率。为改善整体电路布局,在前级和末级放大器之间加入50Ω微带线,既可便于单侧加电,又使芯片尺寸更加合理。测试结果表明,功率放大器MMIC在2~18 GHz频带内,连续波饱和输出功率达到10 W,功率增益大于15 dB,功率附加效率大于20%。GaN非均匀分布式功率放大器MMIC在超宽带、高功率等方面具有广阔的应用前景。

压应力非均匀分布下螺栓连接件垂向刚度研究

首先选取2块等厚度且半径足够大的圆盘型被连接件为研究对象,其轴向压缩变形体可等效为2个空心圆锥体。通过假设其垂直于螺栓轴的横向压应力非均匀分布并呈四次多项式分布以及假设横向压应力均匀分布,分别推导了其轴向压缩变形体的刚度计算公式。依据研究模型选择了不同尺寸和不同材料的螺栓连接,并建立其详细的有限元模型,并对其进行理论以及有限元对比分析计算,得出了当被连接件等效压缩体可简化为空心圆锥体时更精确的轴向压缩刚度计算公式。

平稳随机过程非均匀采样信号的数字谱研究

目前的随机信号分析多是基于作等时间间隔采样以描述信号特征,而实际应用中往往不能避免采样的非均匀性;传统的谱分析方法必然产生原理误差。本文引入平稳随机点过程的知识,建立了广义平稳随机信号的非均匀采样序列模型,推导了其数字频谱的一般公式,分析了具有典型分布函数的随机采样情况。

基于准稳态功率转移分布因子的电力系统复杂网络特性分析

基于复杂网络理论及电力系统有功分布的实际特点,并考虑发电节点和负荷节点的有功注入,采用准稳态功率转移分布因子建立改进支路权重模型,该模型可以从支路承担有功传送的功率大小角度反映系统节点之间的连接强度。基于此,建立基于改进支路权重定义下的电力网络测度模型,该模型能够从电网传送有功以及电网拓扑结构角度综合体现系统元件复杂网络特性的多样性和差异性。算例分析结果验证了所提模型的有效性和可行性。

平稳随机信号非均匀采样的分析

目前的模拟信号数字化多是基于对模拟信号等时间间隔采样而得到数字信号来描述该信号特征,而实际应用中往往不能避免采样时钟的非均匀性;传统的频谱分析方法必然产生原理误差。引入随机延迟系统的知识,推导了起数字频谱的一般公式,分析了具有典型分布函数的随机采样情况。

高功率 CO 激光器的放电均匀性及功率稳定性

高功率ＣＯ激光器的放电均匀性及功率稳定性王成友徐勇（大连理工大学应用物理研究所１１６０２４）高功率ＣＯ激光器在运转过程中，由于电场的非均匀性、气体组分的变化、介质流速、温度空间分布的非均匀性，使激光器的放电状态产生不稳定，输出功率发生变化。本文结合自...

5×5全长棒束组件通道过冷沸腾工况下均匀与非均匀轴向功率分布对比分析

压水堆燃料组件结构采用正方形排列的棒束形式,本文采用计算流体力学(CFD)方法对5×5全长棒束中过冷沸腾传条件下的均匀轴向功率分布(U-APD)和非均匀轴向功率分布(Non-U-APD)工况进行了热工水力性能对比分析。分析结果表明,所采用的壁面沸腾模型、相间作用力界面力模型和气泡尺寸分布模型能够较好地预测5×5全长棒束组件通道过冷沸腾工况的传热过程。通过对比发现Non-U-APD工况下,棒束通道内平均空泡份额起始点较均匀加热工况提前,增长速度较U-APD工况更快。在子通道平均值方面,Non-U-APD工况下角通道末端平均空泡份额要高于U-APD工况,而中心通道基本相同。Non-U-APD工况下,在第5个和第6个搅混格架(MVG)下游,文中所分析的角通道和中心通道的液相质量流速逐渐低于U-APD工况。

基于贪婪神经网络的集中式温差发电系统最大功率跟踪

该文提出一种基于贪婪搜索的神经网络(GSNN)算法,以实现非均匀温差分布下集中式温差发电系统的最大功率跟踪(MPPT)。首先,以DC-DC升压变换器占空比为输入,系统输出功率为输出,建立双层前馈神经网络模型。然后,采用Levenberg-Marquardt法训练神经网络,得到系统的输入-输出(I/O)拟合曲线,以准确区分局部最大功率点(LMPP)和全局最大功率点(GMPP)。同时,基于拟合的曲线,设计压缩范围的贪婪策略快速逼近GMPP。恒定温度、阶跃温度和灵敏度分析三种算例下的仿真结果表明,与扰动观测法、粒子群算法和灰狼算法相比,GSNN能在非均匀温差分布下快速、稳定地输出最大功率。最后,基于dSpace的硬件在环(HIL)实验验证了所提算法的硬件可行性。

轴向约束杆件高温屈曲后强度对网架结构高温极限承载力的影响

局部火灾下,网架结构升温具有明显的非均匀性,结构中温度高的杆件热膨胀受到温度较低杆件的约束,使得网架结构的部分杆件具有显著的约束杆件高温力学特征。基于局部火灾下网架结构力学反应全过程数值追踪技术,考察结构升温非均匀性、结构荷载比、火源位置和结构跨度影响因素下,网架结构杆件高温屈曲后强度对整体结构抗火极限承载力的贡献。研究表明:当结构温度分布非均匀系数η在0.2≤η<0.6区间取值,且结构荷载比R在0.2~0.7范围内,杆件高温屈曲后强度对网架结构高温极限承载力有较大贡献;随着火源位置从网架几何中心偏移,杆件高温屈曲后强度对结构抗火极限承载力的贡献增大;随着网架跨度的增加,当结构荷载比R≤0.5时,杆件高温屈曲后强度对结构抗火极限承载力的贡献逐渐增大,当荷载比R>0.5时,杆件高温屈曲后强度对结构抗火极限承载力的贡献先逐渐减小然后转变为逐渐增大。上述研究结论可为建立网架结构第2阶段失效准则提供理论依据。

DC-3GHz连续波10W超宽带功率放大器设计

利用非均匀分布式结构研制了一款超宽带功率放大器,频率覆盖DC-3GHz。该超宽带功率放大器基于4英寸0.25μmGaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,采用非均匀分布式放大电路结构,通过微波设计软件优化电路中功率器件的最佳栅宽和静态直流工作点,保证电路在超宽带下具有较高的输出功率和效率。实验测试表明在DC-3GHz的频率范围内,漏压为28V(连续波),栅压为-1.8V,输入功率为29dBm的条件下,功放的饱和输出功率大于40dBm,功率附加效率大于40%,小信号增益大于15dB。

功率横向非均匀分布板型燃料组件冷却剂流道热工水力特性研究

为了研究燃料板横向上功率非均匀分布对温度分布的影响,基于RELAP5程序,提出考虑燃料板横向功率非均匀分布和冷却剂交混效应的多通道模型,完成了稳态和典型瞬态工况分析,通过对比单通道模型分析结果,表明2种模型分析结果在冷却剂沸腾汽化后存在明显差异,多通道模型可以反映燃料板横向功率分布及冷却剂交混的影响,克服单通道模拟方法的不足,表明了采用多通道模型的必要性。

大气臭氧垂直分布的非均匀结构

对昆明地区2001年春季探测的臭氧分压廓线数据的非均匀结构进行了分析.采用结构函数和双曲分布函数建立自相似的标度律,进而描述臭氧垂直空间中的非均匀结构(如,间歇性、粗糙度、标度指数、功率谱指数、分数维等).计算结果表明:①臭氧分压垂直空间分布序列的分数维在1～2之间;功率谱指数为1～3.②在不同高度层上,对流层顶附近的分数维最大D=1.365;而对流层中的则最小D=1.205.③平流层臭氧分压的垂直间歇性强且粗糙;对流层顶附近的垂直间歇性弱又光滑,并存在着很强的奇异性.

室内多输入多输出可见光通信系统接入点与功率分配优化

针对室内用户在非均匀分布时选择最高信号强度接入点(AP)导致系统总速率和用户服务质量较低的问题,提出联合AP和功率分配的方法。考虑多个LED作为AP的可见光通信(VLC)网络,根据用户分布设计了一个基于用户信道增益权重回溯(BM)的AP分配算法,使权重较低的用户接入到其他AP,降低资源竞争严重的LED上的用户负载;为了使所有用户均能满足通信需求,提出改进逐维动态正余弦算法(IDDSCA)的转换参数,并引入基于最优解方向的自适应搜索策略。利用IDDSCA动态调整每个AP下行链路的功率分配,同步优化系统总速率和用户服务质量。仿真结果表明,所提BM-IDDSCA方案相较于BM-DDSCA、SLCG-IDDSCA、BM-αPA、MT-PA与SLCG-QTPA方案在总速率方面分别提升2.94%、4.20%、2.03%、62.90%、4.89%。

大型建筑构件在突发性事件中的抗火性能分析

针对地震、恐怖袭击等突发性事件引起的次生火灾对大型建筑的破坏特点,比较了大型建筑与普通建筑在结构抗火性能上的差异;利用轴向非均匀温度应力模型,对大型建筑构件的抗火性能与结构抗火计算进行了分析,疏理归纳出了部分性能特征;提出了一套用于这类火灾特点的构件抗火计算理论方法。

基于自适应罗盘搜索的集中式温差发电系统MPPT设计

提出了一种新型自适应罗盘搜索(Adaptive Compass Search,ACS)算法,用于非均匀温差分布(Non-uniform Temperature Distribution,NTD)条件下的集中式温差发电(Thermoelectric Generation,TEG)系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)。集中式TEG系统仅使用一个MPPT变换器,因此与组串式和模块式的TEG系统结构相比,其运行与维护成本较低。然而,在NTD条件下,集中式TEG系统通常会出现多个最大功率点(Maximum Power Point,MPP)。为有效寻找集中式TEG系统的全局MPP,采用了一种基于探索方向的自适应序列方式,通过利用过去的搜索结果来显著提高ACS的全局搜索能力。通过三个算例对ACS的MPPT性能进行了研究,即温度恒定、温度阶跃变化以及随机温度变化。仿真结果表明,与扰动观测(Perturb and Observe,P&O)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法和罗盘搜索(Compass Search,CS)算法相比,ACS能以更快的速度和更高的收敛稳定性获得高质量的全局MPP。