基于Hilbert分形缺陷地结构的微带低通滤波器

采用Hilbert分形缺陷地结构单元和并联枝节串联设计制作了一种微带低通滤波器。HFSS仿真结果表明：设计的滤波器通带回波损耗小于–20 dB,通带范围为0~5 GHz,阻带带宽能达到10 GHz以上。实物测量结果与仿真结果基本吻合。实现了回波损耗和通带内的纹波小、过渡带陡峭、阻带宽、结构紧凑、尺寸小的微带低通滤波器。

用于光伏串联电弧辐射检测的五阶Hilbert分形天线设计

串联电弧是光伏系统的主要故障类型之一,掌握光伏电弧的辐射特性是解决光伏电弧检测的重要前提.为实现对故障电弧的检测,需要设计针对电弧特征频带的天线.为此,对Hilbert分形天线进行研究,设计了五阶Hilbert分形天线实现电弧故障检测.通过提高分形天线阶数,减小谐振频率,扩大天线带宽.设计结果表明:五阶Hilbert天线在0~500 MHz电磁辐射能量较大的频段内驻波比小于3(在10~140 MHz和170~500 MHz频段内VSWR<3),增益为-38 dB,方向性良好.通过搭建光伏串联电弧实验平台和设计的五阶Hilbert分形天线,分析电弧电磁辐射信号时频特性.研究可为光伏系统电弧故障的检测提供参考.

基于分形缺陷地结构的锐截止宽阻带低通滤波器

为解决传统的微带低通滤波器的宽阻带、窄过渡带和小型化性能不能兼顾的矛盾,本文设计出一种基于Hilbert分形DGS的微带低通滤波器。Hilbert分形DGS单元和半圆型并联枝节谐振单元级联构成该低通滤波器,Hilbert分形DGS单元可减小结构尺寸和通带内的反射损耗,并联谐振单元可有效抑制高次谐波分量。此外,针对DGS单元对微带线特性阻抗的影响,采用渐变微带线进行阻抗补偿,使滤波器的通带与阻带性能获得明显改善。测试结果显示滤波器通带范围为0~5.2GHz时,通带插入损耗0.3dB,阻带范围5.8~20.0GHz以上,面积为23.6mm×9.5mm。

基于Hilbert分形结构的RFID标签天线

提出了一种基于H ilbert分形结构的射频识别(RFID)标签天线的尺寸缩减设计.通过矩量法仿真,给出了H ilbert标签天线的谐振频率、方向图以及天线效率,并制作了一维H ilbert标签天线实物进行测试.仿真和实测结果表明,H ilbert分形结构天线的空间填充特性可有效转化为标签天线的尺寸缩减特性,而且一维H ilbert标签天线具有更高的天线效率.

检测GIS局放的Hilbert分形天线及便携式监测系统

根据超高频分形天线设计的原理,采用平行传输线的电感等效方法分析了Hilbert分形天线阻抗特性,设计出了应用于检测气体绝缘组合电器(gas insulated substation,GIS)局部放电的3阶Hilbert分形天线;采用Hilbert分形天线和微带天线,对金属突出物缺陷产生的局部放电进行了测量,实测结果表明,该天线特性良好,可用于GIS局部放电在线监测;应用Hilbert分形天线和LabVIEW建立了便携式GIS局部放电在线检测及定位系统,进行的局部放电源定位精度满足现场定位要求。

基于分形维数的磁痕图像缺陷检测

针对荧光磁粉无损探伤自动检测中存在的磁痕识别率低、虚警率高、抗干扰能力弱和易受背景影响的问题,提出一种基于分形维数的磁痕图像缺陷在线检测方法。采用差分计盒维数算法求解得到磁痕图像的分形维数,并分析工件磁痕缺陷分形维数特征。实际运用中,实时采集工件图像,利用特征进行图像处理,判断工件是否存在缺陷。经过实验验证,采用基于分形维数特征的磁痕图像缺陷检测方法,能准确识别工件缺陷,磁痕识别率为80%,与常用检测磁痕方法相比,虚警率降低5%,受背景影响小,有较强的适用性。

基于Hilbert分形天线的弓网电弧电磁辐射研究

弓网(PC)电弧带来的电磁干扰会影响到车载数字设备的正常工作。因此,有必要研究弓网电弧的电磁辐射特性。首先,基于ANSOFTHFSS仿真软件建立仿真工程,设计了一种用于监测电弧电磁辐射的4阶Hilbert分形天线。其次,搭建了弓网电磁辐射信号测量实验装置,以铜合金接触导线-纯碳滑板为研究对象,在不同试验电流及不同电极间距下,分别开展多组弓网电弧辐射电磁实验。对采集到的电磁辐射时域脉冲信号进行快速傅立叶变换,提取频谱分布范围及典型频率值。研究结果表明:弓网电弧电磁辐射频段主要分布在0～160 MHz,特别是在0～40、60～100 MHz频段内强度较大。改变试验电流和电极间隙,电弧电磁辐射频谱分布整体相似,且频域峰值都出现在18MHz。通过对电磁辐射的实时监测,可获得电弧发生时刻和持续时间等信息,提供了一种有效的弓网电弧监测方法,有助于对弓网系统受流水平进行评价。

气体绝缘系统中典型缺陷的超宽频带放电信号的分形分析

要提高气体绝缘系统(GIS)放电在线监测与诊断的准确性,需要研究其典型缺陷的超宽频带放电特征。但GIS中放电频率高、频带宽,基于IEC60270标准的常规低频局部放电统计分析方法难以对放电特征进行分析。文中提出应用基于小波提取技术的放电信号的分形分析方法,对GIS中典型缺陷放电的各频段信号进行分维数计算,用分维数来量化分析GIS中超宽频带局部放电的频谱特性,发现了 GIS中不同金属性表面缺陷的超宽频带放电分形特征的明显差异,对进一步将超宽频带放电检测技术用于GIS局部放电在线监测具有重要意义。

IC制造中真实缺陷轮廓的分形特征

为了进行有效的集成电路（ＩＣ）成品率预报及故障分析，与光刻有关的硅片表面缺陷通常被假定为圆形的或方形的．然而，真实的缺陷的形貌是多种多样的．本文讨论了缺陷轮廓所具有的分形特征．

高强钢焊接缺陷磁光成像分形特征检测

研究一种基于磁光成像原理的焊接缺陷无损检测新方法.以高强钢表面微小焊接缺陷为例,采用分形维数对焊缝磁光图像进行特征识别并估计最优尺度,根据Adabost分类算法对提取的焊接缺陷特征进行分析和训练,构建焊接缺陷特征量并对高强钢表面缺陷磁光图像进行自动识别.结果表明,运用磁光成像方法可以获取高强钢焊接缺陷特征,并通过图像分形维数分析可识别焊缝缺陷的位置、形状和类别.

基于分形理论和数学形态学的木材表面缺陷识别的图像处理

在木材表面缺陷识别过程中,能否精确提取缺陷轮廓是提高分选准确率的重要因素。采用分形理论和数学形态学进行板材缺陷图像分割和边缘提取,能有效的克服传统方法中缺陷图像提取受背景纹理影响大的不足,为后续的木材表面缺陷的识别打下坚实的基础,提高木材的使用率,对木材表面缺陷识别具有实际意义。

分形理论在近表面缺陷超声A扫检测中的应用

针对超声相控阵无损检测(NDT)中近表面缺陷识别困难的问题,提出一种基于分形理论的近表面缺陷智能识别方法。运用基于线性插值的盒计数维数算法,计算140组超声A扫(A-Scan)信号的盒计数维数,并运用统计的方法详细分析其分布情况。实验结果表明超声A-scan信号具有分形特性,分形理论可应用于A-Scan信号分析;而且有无缺陷信号的盒维数分布区间差异明显,盒维数可作为A-Scan信号的特征识别近表面缺陷。在超声相控阵自动化检测中,运用分形理论能提高近表面缺陷的检出率,减少人为因素引起的漏检。

基于分形特征的水果缺陷快速识别方法

计算机视觉和图象处理技术在水果自动分选和分级中起着重要的作用 .因为缺陷检测的复杂性 ,水果表面缺陷的快速检测和识别一直是水果自动化分选和分级的障碍 .在实数域分形盒维数计算方法的基础上 ,提出了双金字塔数据形式的盒维数快速计算方法 .对于待识别水果图象的可疑缺陷区 ,提出用 5个分形维数作为描述该区域粗糙度和纹理方向性的特征参数 ,并用所提出的快速计算方法进行计算 ,然后利用人工神经网络 (BP)作为模式识别器 ,区分水果表面的缺陷区和梗萼凹陷区 .试验结果证明了新方法的有效性和准确性 ,识别准确率为 93% ,一个可疑缺陷区的判别时间为 4～

基于Hilbert分形结构的电子标签天线设计研究

基于分形理论思路,设计了一款Hilbert分形结构的无源电子标签天线,分析研究了天线基板材料和封装材料的相对介电常数大小与介质厚度对天线性能的影响。仿真结果表明:随着介质厚度和材料相对介电常数的增加,谐振频率下降,但是对第一谐振频率点的方向图影响不大。这在电子标签的设计、仿真和制作中具有重要的参考意义。

基于分块分形的工业CT图像缺陷自动定位算法

针对传统的缺陷定位必须经过图像分割和缺陷提取等步骤,识别过程比较麻烦而且费时,提出了一种基于分块分形的工业CT图像缺陷自动定位算法。该方法首先对图像进行分块处理,对每个分块区域进行分形维数计算。通过分形维数频域分布直方图进行阈值处理,标记边缘块,最后通过连通区域处理标记块,进而对缺陷进行标记定位。通过对含有不同缺陷数目的固体火箭发动机模型工业CT图像处理,均可以准确地定位缺陷。实验结果表明,该方法能有效、准确地自动定位工业CT图像缺陷,且具有较强的鲁棒性。

Hilbert分形天线及其全波分析

该文采用全波 FDTD分析方法对 Hilbert分形天线进行分析。输入阻抗的计算结果验证了分形天线结构自相似性导致电特性的频率周期性变化这一规律。所得结果与有关实验数据吻合较好。研究结果还表明 Hilbert分形天线具有缩小天线结构尺寸的优点,相对于一般振子天线来说结构尺寸大大缩小,文中分形天线长度缩小为相应偶极天线的 1/7。对 Hilbert分形天线而言其维数越高,天线尺寸缩小越大,但相邻分形阶数缩小幅度越来越小,同时对其方向图的全波分析说明 Hilbert分形天线同振子天线的性能基本相似,方向图在谐振频段内基本保持不变。

基于分形缺陷地结构的微带贴片天线

微带天线容易产生谐波和杂散波,造成天线性能的降低。将哑铃形缺陷地结构和分形缺陷地结构加入微带天线中,经过理论分析和实验测量,结果表明缺陷地结构不仅能够抑制天线的谐波和杂散波分量,还能抑制天线的交叉极化。与哑铃形缺陷地结构相比,分形缺陷地结构不仅能更好的提高微带天线性能,还能减少刻蚀接地板的面积,提高地板利用效率。

IC丢失物缺陷粒径的表征及其轮廓的分形特征

对现有的ＩＣ制造中丢失物缺陷轮廓的建模方法进行了比较，说明现有方法存在的问题并得到了一些有意义的结论；分析了ＩＣ制造中丢失物缺陷轮廓所具有的分形特征。

软件缺陷混沌分形生长与机理分析

从软件开发过程的角度分析了软件缺陷生长的过程 ,以及软件缺陷生长机理。 2个实验和理论分析都说明 ,软件缺陷生长过程是一个伴随软件增长 (开发 )而受限生长的过程。它是内部增长力量与外部环境条件限制正负反馈作用的结果。实验证明如果采用一些方法对软件开发过程进行控制 ,那么 ,软件缺陷的生长也能得到控制 ,且效果非常明显。

非周期分形缺陷地结构低通滤波器

提出了具有非周期分形形状的缺陷地结构(DGS)低通滤波器,仿真结果表明,与传统的周期DGS相比,新型的DGS单元晶格非周期设计可以产生较好的通带和较宽的阻带。为了验证所提出方法的有效性,设计、加工、测量了这种非周期分形缺陷地结构低通滤波器。结果表明,通带内反射损耗最大值为-24 dB,而且阻带也展宽到6 GHz。