存在干扰模式时的微波谐振器Q值计算方法

谐振法测量介质介电常数时需要计算谐振器的无载Q值。当微波谐振器的工作模式受干扰模式影响时,会导致无载Q值的计算出现偏差。文章针对这种情况提出了一种存在干扰模式时计算微波谐振器无载Q值的迭代算法。该方法基于所提出的反向叠加和同相叠加两种等效电路模型,以传输系数模值平方之差在所有频点的平方之和作为目标函数,采用尺度变换最速下降法进行迭代。将圆柱形金属谐振腔的高Q值TE011模作为工作模式、简并的低Q值TM111模作为干扰模式,通过仿真和实测对该方法进行了验证。实测结果表明,当干扰模式较强时,3 dB法计算的工作模式Q值偏离真值14%,而所提出的迭代法的计算结果偏离真值不到1%。

薄膜微盘激射性质

基于半导体变形微腔的定向激射效应,在各向同性薄膜中制备变形微腔,将为多功能、高集成光子有源芯片提供新的解决方案.利用二维波动光学理论,以Z切向掺饵铌酸锂薄膜蚶线形微盘中的TE20,1模式为例,分析了不同变形因子ε微盘的模式分布、品质因子Q、定向激射效果D以及庞加莱截面图.理论模拟结果显示,微盘变形过程中微盘周长与谐振波长的比值近似为一定值.当ε大于0.24时,微盘具有较好的单向激射性,Q值大于10^(5);当ε变形因子大于0.4时,庞加莱截面图几乎被混沌海区域占据,Q值低于10^(3).因此,薄膜蚶线形微盘变形因子ε在0.24—0.4之间时,微盘不仅具有高的品质因子(Q值为10^(3)—10^(5)),激射方向性也较高(D值为6.45—8.32).

P-Q模式固态变压器的工作特性分析及实现

将未来可再生电能传输和管理(FREEDM)环网中固态变压器(SST)的工作模式分为VS模式和P-Q模式。根据FREEDM环网的运行要求,提出P-Q模式SST的配置原则和各环节的工作特性要求,输入级采用输出电流前馈控制降低SST直流侧电压的波动,输出级采用滤波电感电流反馈控制提高负载抗扰动性。所设计的SST在负载功率因数改变、容量突变和分布式电源切换等特殊运行工况下,均能保持直流电压和交流电压稳定,且保持输入侧单位功率因数运行。各级电压、电流都具有良好的动态响应。此外,SST还具有抗击负载扰动的良好性能,满足FREEDM环网对P-Q模式下SST的整体性能要求。

基于双d-q坐标系的并网逆变器控制策略

根据三相并网逆变器的数学模型分析了直接电流控制策略和间接电流控制策略的控制机理。忽略线路电阻时,在单位功率因数情况下,逆变器输出电压d轴分量总等于电网电压峰值,据这一特征提出对逆变器d轴电流分量id单闭环的间接电流控制策略。分析了新方法的并网功率因数受线路阻抗与电网电压检测精度的影响程度,并根据造成功率因数低的原因提出了一种在双d-q坐标下的并网控制策略,将不同的量设定在不同的坐标系中,但双坐标中所有的量仍满足平行四边形法则,实现了单位功率因数并网运行。仿真结果表明,所提控制策略具有良好的控制效果。

微波滤波器腔体Q值研究与分析

针对微波滤波器的某些特殊设计要求或加工制造缺陷造成滤波器中某一或某些腔体Q值降低的情况,分析了其对滤波器性能可能造成的影响并提出了工程中可实现的解决办法。首先研究了传输模式以及调谐螺钉深度对谐振器Q值的影响;然后通过理论推导得到滤波器某一或某些谐振腔体Q值下降对频率变量矩阵的影响公式,进一步通过MATLAB实现对5阶带通滤波器某一腔体Q值下降的情况进行综合与结果分析,并据此提出通过调节调谐螺钉适当增加滤波器输入输出与腔间耦合的方法来有效的减小Q值变化带来的不利影响;最后采用Designer进行电路级仿真,验证理论推导结果的正确性。研究结果表明:谐振腔体Q值的降低会造成滤波器驻波带宽增加、整体性能变差,并且越靠近拓扑结构中心腔体Q值的改变对整个滤波器性能造成的影响越大。当滤波器中某些单腔Q值的降低在一定范围之内,则可以通过调节耦合螺钉来提高滤波器输入输出与腔间耦合,以有效的减小其带来的不利影响。文章结论可为研究与解决微波滤波器Q值降低造成性能变差问题提供一定理论指导价值与实际工程意义。

Third Order Current Mode Universal Filter Using Only Op.amp. and OTAs

A novel current mode active-only universal filter using four dual current output Operational Transconductance Amplifiers (OTAs) and three Operational Amplifiers (OAs) is presented. The circuit can realize low pass and high pass filter characteristics by choosing the suitable current output branches. The filter performance factors natural frequency (ω0), bandwidth , quality factor Q and transconductance gain gm are electronically tunable. The proposed circuit has very low sensitivities with respect to circuit active elements. From sensitivity analysis, it has been clearly shown that the proposed circuit has very low sensitivities with respect to the circuit active elements. The gain roll-off of high pass and low pass configuration is 18 dB/oc- tave. The proposed circuit facilitates integrability, programmability and ease of implementation.

冲绳海槽北部表层沉积物中的放射虫组合

利用取自冲绳海槽北部的 80个表层沉积物样品 ,对其中的放射虫壳体进行了定量分析研究。Q 型因子分析得到 3个主因子 ,方差累积贡献为 90 .2 % ;3个主因子划分出了 3个放射虫组合 ,它们的分布和组成与研究区的水团有很好的相关性。组合Ⅰ以Tetrapylecircu laris、Tetrapylequadriloba和Ommatartustetrathalamustetrathalamus等属种为主要分子 ,分布在西北部陆架和陆坡区 ,反映陆架水与对马暖流水相互作用的混合水环境 ;以Litheliusminor、Dic tyocoryneprofunda、Stylodictyamultispina、Acrosphaeraspinosa、Dictyocorynetruncatum、Spongastertetrars、Stylodictyaarachnia和Ommatartustetrathalamustetrathalamus等属种为主的组合Ⅱ ,在东南部海槽区占优势 ,反映黑潮流系影响的海洋环境 ,同时其分布和组成又受水深的制约 ;以Te trapylequadriloba和Monozoniumpachystylum为主的组合Ⅲ仅解释了总方差的 8 3% ,其分布没有明显的优势区域 ,可能代表黑潮水到混合水的过渡环境。这 3个组合的分布和变化也反映了各水体的活动范围。

阿拉斯加巴罗AB-67钻孔岩芯的沉积环境分析

巴罗ＡＢ－６７钻孔岩芯的４８个样品被进行了２５个项目的粒度分析和４４个项目的地球化学分析。本文对这些数据进行了Ｑ型因子分析，并得到了４个主因子。研究表明，这４个因子分别代表了沉积环境的四项指标，它们分别为沉积速率、降水、海平面和温度。从岩芯顶部５个样品与巴罗气象台观测记录确定了古温度和古降水的转换函数，从２１０Ｐｂ测年和几个环境事件确定了沉积速率的转换函数。从沉积相的变化识别出了海平面因子。重建的温度和降水的曲线表明，１６、１７世纪巴罗地区的环境比现在更为寒冷、干旱。１８、１９世纪温度升高而降水变幅很大，２０世纪的温度和降水波动都很剧烈，重建的温度曲线在岩芯的微体古生物变化组合上得到了很好的印证。

东海中陆架晚第四纪底栖有孔虫定量分析

利用东海中陆架EY02 1孔的柱状样品对底栖有孔虫动物群进行了定量分析研究,结合Q型因子分析及AMS14C测年数据,对东海中陆架古水团演化进行了初步探讨。Q型因子分析得到5个主因子,方差累积贡献为84.9%,这5个有孔虫组合在钻孔相关层位上反映特定的古水团特征。主因子1为Elphidiummagellanicum组合,代表低温低盐沿岸水团(5～10m);主因子2为Bolivinarobusta组合,代表中陆架水团(50～100m);主因子3为Protelphidiumtuberculatum组合,代表外延的古黄海冷水团;主因子4为Florilusdecorus组合,代表内陆架水团(0～50m);主因子5为Epistominellanaraensis组合,代表水体较凉的水深大于30m的内陆架水团。结果表明,冰后期以古长江冲淡水为主体的低温低盐沿岸水团、中陆架水团及内陆架水团交替影响EY02 1孔附近中陆架。在氧同位素3期以古长江冲淡水为主体的东海沿岸流与外延的古黄海冷水团控制着有孔虫组合。在氧同位素5a—5c期间,EY02 1孔附近中陆架可能已受到古黄海冷水团的影响。该孔顶部11 4m含大量贝壳的细砂沉积可能对应氧同位素1期U2层潮流沙脊脊部沉积,细砂平均沉积速率高达0 877mm/a。

珠江口外表层沉积物底栖有孔虫组合及其与环境的关系

对珠江口外CJ14区块250个站位的表层沉积物进行底栖有孔虫分析,共发现底栖有孔虫118种,其中玻璃壳质80种,瓷质壳质21种,胶结壳质17种。有孔虫丰度基本随水深变深而增大。为研究底栖有孔虫分布与沉积环境之间的关系,对底栖有孔虫含量进行Q型因子分析,并选取前4个主因子,分别对应4个有孔虫组合。它们总共解释了总方差的86.2%,基本上反映了沉积物中有孔虫的群落结构。研究表明,水深和盐度是影响珠江口表层沉积物中有孔虫组合分布的控制因素,其他影响因素主要包括沉积物类型、水动力条件和沉积速率。水动力条件主要影响有孔虫的含量;沉积速率主要影响有孔虫的丰度。

多注速调管TM_(310)模光子晶体谐振腔研究

研究了适用于多注速调管的TM310模光子晶体谐振腔,发现在此类谐振腔的缺陷中心放置单层光子晶体结构能抑制与主模临近的杂模。进一步研究发现,为了易于工程实现,在不采用光子晶体谐振腔的前提下,在谐振腔中放置单层光子晶体结构,亦能抑制与主模临近的杂模,并能增大主模与非工作模式的频率间隔。利用HFSS软件对X波段此类谐振腔进行了模拟计算,验证了该方法的有效性。

高次模多注速调管同轴输出腔性能改进的研究

该文针对工作在TM310模的多注速调管同轴输出腔中工作模式的场分布均匀性、外观品质因数及其与邻近模式的频率间隔等问题进行了研究,提出了一种带有短路杆和金属环的多注速调管同轴输出腔结构。分析发现,适当设置短路杆和金属环不仅可以使外观品质因数降低,还可以改善工作模式的场分布;而且设置金属环还可以增大TM310模和邻近模式的频率间隔以实现抑制杂模。利用仿真软件对X波段的同轴输出腔进行了模拟计算,计算结果与理论分析一致。在此基础上加工了冷测模型,测试结果表明TM310模与邻近模式的频率间隔均达到了1.2 GHz以上,外观品质因数从507.4降至193.5,工作模式的场分布也变得均匀。

TM310模的同轴谐振腔与波导孔耦合及场分布研究

该文研究了采用TM_(310)高阶模同轴谐振腔与波导孔耦合构成的多注速调管输出回路。从理论上阐述了调节该输出腔的外观品质因数的原理和方法,并利用三维电磁场软件CST进行了模拟验证,得到TM_(310)模场分布均匀的,具有较低外观品质因数的同轴输出腔。

基于TE_01δ模的新型Ku波段微带可调均衡器

微带均衡器可调化问题一直是微带均衡器研究的热点,国内报道的几种"可调"微带均衡器在功能和设计上均有明显不足,不能实现真正的加工后灵活可调。为了解决上述问题,文中设计了一种新型的基于TE_(01δ)模的Ku波段微带均衡器。该均衡器达到了在电阻加载平面微带均衡器上引入介质谐振器,通过在介质谐振器上增加频率调节器、耦合调节器,灵活地调整谐振器的频率、Q值及衰减幅度的目的,解决了微带均衡器加工后不可调的难题。

基于多元统计的淮河中上游农业区地下水水质控制因素分析

以项城市地下水为主要研究对象,采用主成分分析方法和Q型层次聚类分析方法,辨别地下水化学变化不同来源,以判断地下水化学组成的主要控制因素。采用主成分分析方法,对102个地下水化学组成提取特征值大于1的5个主成分,累计贡献率达到73.10%。主成分1显示,TDS、总硬度、Clˉ、Cd和Pb具有良好的正相关关系,表明地下水水质可能受到来自于工业废水的影响;主成分2显示,Fˉ、Iˉ和pH值具有良好的正相关关系,表明地下水水质受到水-岩作用的影响;主成分3显示,K^+和P具有很好的相关性,与Cr也具有较好的相关性,表明地下水受化学肥料的影响;主成分4显示,COD、氨氮和Cu具有较好的相关性,表明地下水受到生活污水的影响;主成分5显示,NOˉ_3和NOˉ_2具有正相关性,表明地下水受化学肥料的影响,二者与Mn具有负相关性,表明地下水存在部分还原环境。Q型层次聚类分析将项城市102个地下水水样分为4组:1)受工业废水入渗潜在影响的地下水,其TDS、总硬度、NOˉ_3、Clˉ、Pb、Cd、Cd和Ba质量浓度较高,pH值较低,主要分布在研究区的北部、中部和东南部,占研究区比例为28.4%;2)受生活污水入渗和农业面源污染潜在影响的地下水,其K^+、Cu、P、COD、NH^+_4和NOˉ_2质量浓度较高,主要分布在研究区的中北部和中南部,占研究区比例为17.6%;3)受水-岩相互作用潜在影响的地下水,其Iˉ、Fˉ和pH值质量浓度较高,地下水埋深最深,分布较分散,占研究区比例为12.7%;4)混合水,其上述离子质量浓度中等,主要分布在研究区的中西部和南部,占研究区比例为41.3%。结果表明,研究区地下水污染与工业废水、生活污水和农业面源污染等有密切关系,且地下水埋深越浅,地下水污染程度越高。

圆柱腔宽带反相馈电模式滤波法研究

工作于TE01p模的圆柱腔具有高Q值低损耗的优点,但干扰模的存在使其宽频带的应用受到限制。文章在分析了圆柱腔中干扰模的场分布特点的基础上,设计了一种新的反射型馈电方式,采用宽带反相功分器将微波信号分两路馈入腔中,结合部分螺旋波导即可实现圆柱腔TE01p模式的纯净度。给出的测量结果表明,与采用传统直接馈电方式的谐振腔相比,在不损失品质因数的情况下,获得了良好的滤波性能。

基于磁束缚模式相消干涉的类EIT超材料

提出一种具有电磁诱导透明(EIT)效应的太赫兹超材料。该结构单元由非对称排布的2对双金属线(a CWs)组成。当入射电场为垂直极化时,所提结构在0.580 8 THz附近产生磁束缚模式的相消干涉,形成一个Q值较高的异常透明峰。在单元中加入开口谐振环(SRR),SRRs与非对称双金属线对之间产生干涉,形成新的透明峰。加入SRRs后,2对双金属线干涉产生的透明峰的传感特性得到改善。仿真表明,aCWs以及其与SRRs组合而成的结构(a CWs/SRRs)可用于太赫兹的单频带通滤波、双频滤波以及传感。

平板光子晶体缺陷模特性的研究

利用时域有限差分法分析了平板光子晶体的结构参数对其禁带特性及缺陷模特性的影响。对介质中的空气组成的三角格子平板型光子晶体引入缺陷后,增大受主缺陷空气孔的半径会使其介质带上移,减小施主缺陷空气孔半径会使空气带下移。

基于模分与波分混合复用的直接检测光纤传输系统研究

光纤中线性偏振模式的选择是影响模分复用系统传输质量的关键因素。为此首先设计了基于模分与波分混合复用的直接检测光纤传输系统;其次,基于光纤中线性偏振模式理论,利用Optisystem15.0软件仿真研究LP_(01)、LP_(11)、LP_(02)、LP_(12)、LP_(21)5个模式在该光纤传输系统中的传输特性;然后,将LP_(01)、LP_(11)、LP_(02)、LP_(12)四模式复用,仿真得到了折射率渐变多模光纤纤芯半径在19~25μm范围内变化时,各通道Q因子均在7以上的纤芯半径最优化值为21~22μm,且此最优值不随传输距离而变化;最后,在八通道混合复用系统中采用直接检测方式实现了误码率在10^(-9)以下的2.0 km短距离传输。

因子分析方法在划分有机质成熟阶段的应用

本文讨论了利用镜煤反射率(Ro),孢粉透射率(TR)和孢粉颜色指数(TAI)的测试数据进行Q型因子分析并利用其结果划分了我国东部海域某盆地的有机质成熟阶段。为划分有机质成熟阶段提供了一种方法。