基于增强模拟退火算法的动车所调车作业计划多目标优化方法

尽头式动车所调车作业存在多种可选作业模式,且在调车作业时需考虑作业总时间及转线复杂度等多性能指标,合理制定综合上述情况下的动车所调车作业计划,对提高动车所检修能力具有重要意义。为此,以最小调车作业时间及转线复杂度为目标,构建带咽喉区股道约束的动车所调车作业混合整数线性规划模型,并提出一种增强多目标模拟退火算法(EMOSA)。该算法融合基于启发式规则的解码设计,以消除股道占用在时空上的冲突,面向调车作业进行股道合理分配;设计与问题规模相关的帕累托前沿解集重启机制,避免算法陷入局部最优。对不同规模的多个案例进行测试,验证了所提改进算子的有效性。最后,以某动车运用所的调车作业计划编制为例,验证了模型和算法的实用性和正确性。

一种新颖的缺陷地微带线低通滤波器

传统的微带线低通滤波器尺寸偏大，阻带较窄，针对此问题提出了一种新型微带线低通滤波器，该滤波器由半圆型缺陷地结构（S-DGS）单元和半圆型阶梯阻抗并联枝节（S-SISS）级联而成．分析了S-DGS和S-SISS的参数变化对其带阻特性的影响，建立了微带线滤波器的等效电路模型．该滤波器结构紧凑，3dB截止频率为2．7GHz，阻带为4～16GHz，比传统缺陷地结构滤波器阻带拓宽了20％．测试结果与仿真结果吻合较好，验证了所设计滤波器的可靠性．

一种新型超宽带带通滤波器的设计与实现

传统的超宽带带通滤波器阻带较窄,不能有效抑制谐波。为了抑制超宽带系统中的高次谐波,进一步提高接收机的灵敏度,在分析叉指谐振器、半圆型缺陷地结构和阶梯阻抗并联枝节结构的基础上,设计了一种新颖的超宽带带通滤波器,该滤波器具有较好的阻带特性。最后使用Agilent N5230A矢量网络分析仪对其进行测试,测试结果表明该滤波器工作频带为3.1～10.6GHz,通带内插损小于1.5dB,上阻带的工作频率可以超过18GHz,抑制电平达到-10dB,能有效抑制谐波。

基于SISS结构的DGS微带低通滤波器研究

缺陷地结构(defected ground structure,DGS)是在平面微波传输线接地金属板上通过刻蚀周期或非周期的形状,通过改变电路衬底材料的有效介电常数,实现改变微带传输线的等效电路.传统的DGS微带低通滤波器阻带较窄,且阻带抑制特性较差.针对这一问题,对DGS的电路结构进行深入的研究.采用矩形缺陷地结构(R-DGS),并引入矩形阶梯阻抗并联短截线(R-SISS)和半圆型阶梯阻抗并联短截线(S-SISS),设计完成了两款基于SISS结构的DGS微带低通滤波器电路.试验结果表明,新型DGS电路技术可以有效地改善通带内的射频传输特性,拓宽阻带带宽,增加阻带抑制,实验测试取得了较好的结果.

新型超宽带穿墙雷达单周期窄脉冲产生技术

提出了一种电路结构简单、成本低廉的新型单周期窄脉冲产生方法,设计的脉冲产生电路主要由基于阶跃恢复二极管和微波三极管的脉冲产生电路,基于肖特基二极管和终端并联短截线的脉冲整形电路以及RC微分电路三部分组成.分析了电路各部分的工作原理和设计方法,并利用ADS软件对整个电路进行仿真.实验测试结果表明,设计的脉冲产生电路能够产生峰峰值为7.6V、脉宽为500ps的单周期脉冲信号,且脉冲振铃小、波形质量高,与软件仿真结果基本吻合,是一种适用于超宽带穿墙探测雷达系统的单周期脉冲发射机电路.

地铁车辆段尽端式总平面布置研究

研究目的:地铁车辆段设计是一项复杂的系统工程,而车辆段总平面设计又是车辆段设计的一大重难点。本文以车辆段布置流程合理、布局紧凑、用地节省为目的,结合深圳、广州、成都等车辆段总平面布置特点,对地铁车辆段尽端式总平面布置方案进行多方面分析研究,从中选择较优的总平面布置方案。研究结论:本文针对总平面尽端式布置形式,从调车时间、调车频率、用地条件等方面进行分析,得出如下结论:(1)首先要根据车辆段用地条件来布置车辆段总平面;(2)在用地条件不受控制的情况下,车辆段宜优先选择工艺流程最顺畅、调车作业时间最短的顺向并列式布置方案;(3)车辆段纵列式布置比并列式布置紧凑,且用地面积较小,在用地面积紧张的情况下,可以选择纵列式方案;(4)顺向纵列式布置方案相对于反向纵列式布置方案较优;(5)本研究成果可为其它城市车辆段总平面设计提供借鉴和参考。

一种S波段小型宽带微带带通滤波器优化设计

基于并联短截线谐振器与联接线变换器构成的传统微带带通滤波结构,提出了一种工作在S波段的改进型宽带带通滤波器。以三阶结构为例,通过将两侧并联短截线进行弯折,形成耦合线结构;将中间并联短截线进行拆分,变为并联的短路线和开路线,实现了在通带性能基本不变的前提下,获得阻带可调控的传输零点,进而提高过渡带陡峭度。为了进一步抑制阻带,在滤波器两侧级联扇形微带低通滤波结构,改善阻带性能。利用ADS和HFSS仿真软件对滤波器结构进行仿真优化设计,并最终进行了实物加工和测试。实测结果表明,通带内2~4 GHz插入损耗小于0.7 dB,回波损耗大于17 dB,通带外4.6~6.5 GHz阻带抑制达到20 dB以上。

基于折叠短截线耦合理论的新型宽带带阻滤波器设计

提出一种新型的基于折叠短截线耦合理论的宽带带阻滤波器(BSF)设计方法。根据所提出的方法,设计了一款阻带范围可控、传输零点可控、阻带抑制良好的紧凑型宽带带阻滤波器。该滤波器分为上下两部分,上部分为对称的主传输线加载折叠短截线单元,下部分是由公共短截线拓扑而成的矩形贴片。可以通过改变短截线单元的间隙耦合和矩形贴片的长度来调节阻带抑制性能和阻带范围。所提出的宽带带阻滤波器的截止频率为2.04GHz,阻带中心频率为2.88 GHz,阻带范围为1.57~4.19 GHz,-3 dB衰减带宽达到90.9%。阻带内有三个可控的传输零点,并具有38 dB的良好抑制性能。-20 dB、-38 dB衰减带宽分别为50.3%(2.04~3.49 GHz)、36.5%(2.16~3.21 GHz)。实物测试结果与仿真基本一致。

一种新颖的微带线低通滤波器

针对传统微带线低通滤波器尺寸偏大、阻带较窄的问题,本文提出了一种新型结构滤波器.该滤波器由半圆型缺陷地结构(Semicircle Defected Ground Structure,S-DGS)单元和圆型阶梯阻抗并联枝节(Circle stepped-impedance shunt stubs,C-SISS)组成.文中首先分析了S-DGS和C-SISS结构对微带线低通滤波器带阻特性的影响,接着给出了微带线滤波器的等效电路模型.该滤波器3 dB截止频率为2.7 GHz,阻带为4～15.0 GHz,比传统DGS滤波器阻带拓宽了20%.测试结果与仿真结果吻合较好,验证了所设计滤波器的可靠性.

基于S-DMS的谐波抑制双通带滤波器

在传统微带线结构基础上利用阶跃阻抗并联短截线SISS(Step-Impedance Shunt Stubs)的带阻及慢波抑制特性,提出了一种新的基于SISS缺陷微带线结构S-DMS(SISS Defected Microstrip Structure),利用该结构设计制作了具有谐波抑制功能的双通带滤波器。采用HFSS进行仿真优化,在此基础上进行了实物加工,获得了通带中心频率为3.5 GHz,8.5 GHz,插入损耗分别为0.45 d B,2.7 d B,3 d B带宽分别是550 MHz,260 MHz,带外最大抑制小于-40 d B的实测结果,与仿真结果相当吻合。结果表明该双通带滤波器具有良好的谐波抑制能力、小带内衰减和宽且深的阻带特性。

基于并联枝节蜿蜒线的小型化微波六端口结设计

首次提出了一种并联枝节蜿蜒线。利用周期性结构传输线理论,首先对并联枝节蜿蜒线进行了结构与理论分析,提出了具体设计方法,并利用该方法成功设计实现了一个中心频率为2.4 GHz的小型化微波六端口结。该六端口结的电路尺寸仅为传统结构的25.3%,并且不以损失电性能为代价,具有与传统结构相近的频率响应特性。

新型小型化超宽上阻带双频带通滤波器的设计

本文使用并联短截线结构获得5.7GHZ的通带,再引入SIR谐振器结构,获得2.4GHZ的通带。SIR谐振器耦合作用到微带传输结构上,所以,两种谐振结构相互独立,能方便的调整两个通带的中心频点。此外,两种谐振结构在阻带上相互抑制,获得极宽的上阻带性能。本文在输入、输出端口附近又引入并联短截线,使得上阻带性能更加优异。最终测量结果和仿真结果吻合。

三角形加劲肋T-Stub钢节点分流系数与尺寸效应分析

本文针对T型连接件(T-stub)带三角形加劲肋与无加劲肋两种构造形式的初始抗拉刚度的相互转换问题,运用了有限元软件ABAQUS研究了150组不同截面几何参数的带三角形加劲肋与无加劲肋T-stub的初始抗拉刚度,提出了适用于求解带三角形加劲肋与无加劲肋T型连接件初始抗拉刚度转换系数的简化计算公式,即力的分流系数;重点考察了腹板横截面与加劲肋横截面面积比、加劲肋高长比和螺栓到腹板距离与加劲肋长度比对分流系数的影响,该拟合公式计算结果与有限元和文献计算结果很吻合,满足精度要求.本文还分析了三角形加劲肋高度、螺栓到腹板距离和试件翼缘尺寸的变化对带三角形加劲肋T-stub初始抗拉刚度和屈服承载力的影响.