棒形天线耦合雷电电磁波及抑制方法

针对棒形天线耦合雷电电磁波信号的问题,利用实验和理论相结合的方法,建立了棒形天线接收雷电电磁波信号的等效电路,分析了雷电电磁波信号的频谱及能量分布规律,提出了利用暂态抑制二极管器件(Transient Voltage Suppressor,TVS)抑制棒形天线耦合雷电电磁波能量的重复方法.实验表明:在馈电端并联TVS管后,从棒形天线S11曲线得出的天线中心频率及带宽略变小;馈电端并联TVS管可有效地抑制棒形天线耦合雷电电磁波电压的幅值,在馈电端并联两种不同型号的TVS管,棒形天线耦合雷电电磁波电压的幅值可分别被抑制到6.8V至7V以内.实验结果和理论分析结论基本吻合.研究结果对棒形天线耦合雷电电磁波能量的抑制方法具有一定的指导意义.

基于天线接收原理雷电流监测方法的研究

针对天线耦合雷电电磁波信号频谱及能量不准确的问题,利用实验和理论相结合的方法,建立天线接收雷电电磁波信号的等效电路,分析雷电电磁波信号的频谱和能量分布规律,提出一种用宽带天线监测雷电流的方法,通过测量雷电辐射源的电磁脉冲在宽带天线上耦合的电压幅值和能量幅值推算雷电流值的大小及其变化趋势.结果表明:宽带天线能准确地监测雷电电磁脉冲和雷电电流值以及它们的变化趋势.实验结果和理论分析结论基本吻合.研究结果对雷电监测预警系统的改进和雷电参数及其活动规律的研究具有指导意义.

NiCuZn铁氧体电磁屏蔽片的尺寸设计与表征

采用固相反应法制备NiCuZn系铁氧体粉料,以此粉料为原料采用流延法制备了不同尺寸(长、宽、厚)的电磁屏蔽片。测试并研究了RFID天线的S11(天线回波损耗)曲线以及可读写距离与紧贴其背后的屏蔽片的厚度及长宽尺寸之间的关系。结果表明,改变屏蔽片的厚度与长宽尺寸以及经过裂片处理,可以调节S11曲线吸收峰中心频率的偏移。吸收峰中心频率偏移的减小可以提高RFID卡可读写距离的恢复比例。

介入式心脏支架作为天线的性能分析

介绍了一种新型便携式再狭窄诊断技术方案。以感知式介入心脏支架系统作为应用背景,以心脏支架作为系统天线,对天线的性能进行了深入分析。利用CST软件分别对心脏支架置于自由空间和人体模型中进行了仿真,得到了天线的反射损耗S11曲线以及辐射方向图。并用磷酸盐缓冲液和猪肉组织样品实测了天线的S11曲线,实测结果与软件仿真结果吻合较好。经仿真和实验证明,该心脏支架天线在433 MHz谐振频率处能很好地满足感知式介入心脏支架系统的通信需求,可以作为感知式介入心脏支架系统的天线传输频段。

接收机耦合雷电电磁脉冲抑制方法的研究

针对雷电电磁脉冲可以通过天线耦合进入接收机并造成威胁的问题,利用试验和理论相结合的方法,建立了天线接收雷电电磁波信号的等效电路,分析了接收机耦合雷电电磁波的电压及能量分布规律,提出了利用各种保护器件来抑制接收机耦合雷电电磁波能量的抑制方法。试验结果表明:在接收机内部天线的馈电端并联保护器件后,天线的中心频率和带宽都略有变小,但天线的性能并未发生变化;中心频率越小的天线耦合雷电电磁波的电压幅值和能量越大,而中心频率越大的天线耦合雷电电磁波的电压幅值和能量越小;接收机内部天线的馈电端并联保护器件时,接收机耦合的雷电电磁波能量比馈电端不加保护器件时低两个数量级以上。馈电端并联保护器件可有效地抑制天线耦合雷电电磁波电压幅值及能量。试验结果与理论分析基本吻合。研究结果对抑制接收机耦合雷电电磁波能量具有一定的指导意义。

NiCuZn铁氧体电磁屏蔽片的制备与表征

分别采用传统陶瓷制备工艺和流延法制备了NiCuZn系铁氧体材料以及长宽为125mm×125mm、厚度为50～200μm的NiCuZn铁氧体电磁屏蔽片。研究了NiCuZn铁氧体材料中的Zn含量对铁氧体电磁屏蔽片磁导率的影响。测试并分析了RFID卡可读写距离恢复比例与其S11曲线以及RFID卡S11曲线与紧贴其背后的铁氧体电磁屏蔽片的磁导率之间的关系。结果表明，适当提高铁氧体材料中的Zn含量，可以提高其电磁屏蔽片的磁导率，从而降低RFID卡S11曲线吸收峰频率的偏移，进而提高RFID卡可读写距离恢复比例。

同轴电涌保护器设计方法的分析

针对雷电电磁脉冲产生感应过电压会导致通信线路终端设备损坏的问题,本研究采用高频结构仿真软件HFSS,针对同轴电涌保护器在不同腔体半径以及有无安装气体放电管等情况进行仿真分析,得出其回波损耗S11曲线、插入损耗S21曲线以及时域反射分析TDR(Time Domain Reflectometry)等数据。通过分析仿真数据,笔者制作出适合尺寸的同轴电涌保护器并对其进行了测试。根据仿真结果可以得出,当腔体半径与内置铜芯的半径比为2.3时,腔体的特性阻抗维持在50Ω左右,放置气体放电管后对特性阻抗有较大的扰动;随着腔体半径的增加,反射系数也随之减小,但谐振频率基本都集中在2.5 GHz左右,放置气体放电管后S11曲线在谐振点附近有明显的变化;随着模型长度的增大,谐振频率随之减小;气体放电管的电容与尺寸都随着值的增大信号衰减增加,但是尺寸较电容对衰减的影响更大更加明显;实测与仿真基本符合,根据实测冲击试验看出同轴电涌保护器随冲击电压的增大响应时间随之减小,通流和残压随之增大,制作的同轴电涌保护器可以达到泄放浪涌,保护负载电路的作用。研究结果对同轴电涌保护器的设计制作有一定的指导意义。