基于射频识别的高温超导磁浮列车定位方法

[目的]为解决目前传统列车定位技术不适用于高温超导磁浮列车,以及高温超导磁浮列车现有定位技术具有局限性的问题,提出一种基于RFID(射频识别)技术的列车定位监测方法。[方法]介绍了RFID定位技术,提出该定位技术在系统应用中的理论误差模型,设计并搭建完成定位软件及硬件系统。为提高系统的定位精度,分析了列车运行速度、读写器响应时间、读写器信标距离等参数对定位误差的影响。在此基础上,结合高温超导磁浮列车具体运行环境搭建试验平台,验证所提RFID定位方法的可行性。[结果及结论]所设计的基于RFID的高温超导磁浮列车定位方法,能够对环形试验线中运行的磁浮列车进行较高精度的定位,所提RFID系统具有可靠性高、成本低、易于维护等优点。

射频高温超导量子干涉仪检测系统

本文从射频超导量子干涉仪检测系统的线路框图出发,介绍了包括30MHz 射频发生器、1kHz 音频发生器、30MHz 射频放大器以及锁定放大器在内的所有电子部件的具体实现线路,以较低的成本构成了完整的测试系统,其线路简单可靠、经济易行。

高温射频超导量子干涉器探头的研制

超导量子干涉器是目前磁测灵敏度最高的传感器,在地球物理勘查上,可用来探测地磁异常或作为电磁法的接收探头进行深部金属矿、油气资源的勘查。本文设计制作了一种高温射频超导量子干涉器(HTc rf SQUID)探头,该探头由射频超导量子干涉器件(衬底台阶结)、介质谐振器、发射接收线圈几部分封装组成,液氮温度下该探头的磁通白噪声为3.1×10-5Φo/Hz,磁场灵敏度为133fT/Hz。该探头使用方便,性能稳定,冷热循环性能良好。

多通道超导量子干涉仪的自动控制系统

为了方便射频超导量子干涉仪(rfSQUID)的广泛运用,研制了多通道射频超导量子干涉仪自动控制系统,系统可完成对多路超导量子干涉仪工作点自动调整和存储,实现了对多通道rfSQUID有效信号的处理和输出。并对系统工作的原理、硬件电路和相关的软件设计作简要介绍。

高温RF SQUID磁力仪射频振荡器

为了提高高温射频超导量子干涉器（RF SQUID： Radio-Frequency Superconducting Quantum Interference Device）磁力仪的磁场灵敏度和稳定性，设计了提供超导量子干涉器谐振回路偏置信号的射频振荡器。该振荡器采用频率连续可调的压控振荡器作为信号源，结合射频信号衰减电路产生SQUID器件所需功率的振荡信号。实验结果表明，该振荡器能产生549．75～947MHz连续可调的射频信号，信号功率最低可达-98．97dBm，满足SQUID器件的工作要求。

超导接收机中低射频低温低噪声放大器的研制

提出了分别工作于低温和常温下级联使用的两级低射频低温低噪声放大器的设计方案,给出了改善电路条件稳定和便于调谐的具体方法。测试结果表明,此两级低射频低温低噪声放大器完全满足高性能高温超导接收机的指标要求。

高温超导磁强计的研制及在TEM上的野外试验

文中介绍了高温超导磁强计的工作原理、特点、所研制的高温超导磁强计的性能指标以及在研制高温超导磁强计的过程中所解决的关键问题 ,定性地分析了高温超导磁强计在瞬变电磁法 (TEM)上应用的优势。在河北固安以高温超导磁强计做探头和使用传统感应线圈做探头在瞬变电磁法 (TEM)上进行了野外对比试验。试验结果表明 ,把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法 (TEM )

用于高温射频超导量子干涉器的介质谐振器的性质研究

介质谐振器是目前高温射频超导量子干涉器较常采用的一种高品质因数微波谐振器.它是由10mm×10mm×1mm的SrTiO3(STO)标准衬底及覆盖在其上的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)薄膜磁通聚焦器共同构成的.为探明磁通聚焦器构形对介质谐振器谐振频率的影响,本文采用Ansoft公司出品的HFSS高频结构仿真软件对磁通聚焦器构形不同的若干介质谐振器的谐振特性进行了仿真.结果表明:增大磁通聚焦器开缝宽度,或者减小磁通聚焦器中心磁通聚焦孔半径,都会造成介质谐振器谐振频率升高.为验证仿真结果的可信性,抽样制备了一些介质谐振器并实际测量了它们的谐振特性,实测结果与仿真结果基本一致.研究表明,改变磁通聚焦器构形是调节介质谐振器谐振频率的一种有效方法.

高温超导磁强计的研制及在TEM上的应用研究

介绍了高温超导磁强计的工作原理、特点、所研制的高温超导磁强计的性能指标以及在研制高温超导磁强计的过程中所解决的关键问题,以高温超导磁强计做探头和使用传统感应线圈做探头在瞬变电磁法(TEM)上进行了多次野外对比试验,试验结果表明,把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)上提高了晚期道数据的信噪比,加大了勘探深度.

高温超导体微波非线性效应的磁通束跳跃模型

通过对高温超导体混合态中磁通束跳跃模型的理论分析,讨论了高温超导体的非线性现象,给出了微波射频电流Irf与材料样品的微波表面阻抗ΔHZs之间的关系表达式:ΔHZs∝Irf.分析结果表明,高温超导体的非线性效应可以用磁通束跳跃模型来解释.

高温超导磁强计在瞬变电磁法中的应用研究

高温超导磁强计具有直接测量磁场、高灵敏度、频带宽且低频响应好的特点,它可以做瞬变电磁仪的探头.在瞬变电磁仪中使用高温超导磁强计做探头与使用感应线圈相比,在晚期道高温超导磁强计测得的数据的信噪比要大大优于感应线圈的数据.野外试验表明:高温超导磁强计性能稳定,满足瞬变电磁法的要求,在瞬变电磁法中应用,将为寻找深部隐伏矿提供一种更好的新方法.

高温超导滤波器工艺改善了电子战系统性能

ECM中，由于频率捷变型雷达的使用，防御型射频接收机面临着挑战，而HTS滤波器的出现给这一问题提供了很好的解决办法。

用于射频超导量子干涉器的新型单CSRR磁通聚焦器和谐振器

文提出了一种新型磁通聚焦器和谐振器.磁通聚焦器引入了单互补开环谐振器结构(单CSRR);谐振器则采用环绕着绕磁通聚焦器的发夹型3阶阶梯阻抗谐振器(SIR).采用ANSYS HFSSv.11高频结构仿真软件对提出的磁通聚焦器和谐振器进行了仿真,并对单CSRR进行了理论分析.仿真和理论分析表明:单CSRR的引入,提高了磁通聚焦器的聚磁效果,改善了磁通聚焦器与RF SQUID垫圈的耦合(耦合系数k_(sc)为引入单CSRR前的2倍),并且有效面积增大到1.227 mm^2.

高温超导量子干涉仪及其应用技术的研究开发

此项目的内容是研发高温超导量子干涉器件（SQUID），并用高温SQUID作为核心部件，开发高温SOUID心磁图仪和在无屏蔽环境下工作的高温SQUID无损检测装置。

X波段高灵敏度超导前端组件

X波段超导前端组件应用于高灵敏度接收机,选频放大微弱信号,抑制发射泄露信号干扰,能够显著提高接收机的灵敏度和抗干扰能力。该组件主要包括三种器件:高温超导滤波器、低温低噪声放大器和低温隔离器。组件在15K温度平台下,主要性能指标为:等效噪声温度小于13K,增益31dB,发射频率抑制度大于110dB,承受阻带连续波功率3W,输入输出驻波比均小于1.25。

利用单通道高温超导磁梯度计获取心磁地图

根据自己研制的单通道高温超导rfSQUID磁梯度计在人体胸前测得的高信噪比的心磁信号 ,通过线性插值和高阶拟合 ,获得了人体心脏的一系列时序等强磁场地图 ,为高温超导SQUID磁强计、梯度计的心磁测量用于心脏病早期诊断和病理研究的进一步开展提供了思路和方向 .

射频SQUID心磁图数据自适应滤波研究

研究了滤除 5 0Hz工频干扰的几种自适应算法 ,并应用于射频超导量子干涉仪 (SQUID)心磁图仪采集的心磁数据 5 0Hz滤波中 .对算法的性能进行了计算机仿真比较 .结果表明 ,带 5 0Hz干扰的SQUID心磁信号通过自适应噪声对消法 ,干扰得到了很好的抑制 .

一种无磁低振微型同轴脉冲管制冷机

脉冲管制冷机与超导量子干涉仪耦合进行微弱磁场测量是脉冲管制冷机的一个主要应用方向。本文系统分析了脉冲管制冷机的主要干扰源并给出其相应的解决办法,并据此设计制造了一台无磁低振微型同轴脉冲管制冷机。以实现同轴脉冲管制冷机的低振动、低电磁干扰化,并最终实现利用脉冲管制冷机有效冷却包括高温超导量子干涉仪在内的对电磁干扰要求极严格的高温超导器件。

用于冷却HTc SQUIDs的脉冲管制冷机系统的设计分析

设计出一套以冷却HTc SQUIDs(高温超导量子干涉仪)为目的的基于Stirling型同轴脉冲管制冷机的低噪声低温系统并进行了系统化的试验。为消除制冷机产生的复杂干扰并实现与器件的直接耦合,所有处于SQUIDs拾波线圈附近的制冷机部件都由无磁、非金属和电绝缘的材料制作。详细描述了制冷机部件材料的选择以及制冷系统的设计与优化,并对系统的综合性能进行了分析与评价。初步试验显示系统的制冷性能和干扰特性满足冷却HTc SQUIDs的基本要求。