低频消声周期管路设计及其声学性能测试

为控制船舶空调通风管路系统的低频噪声传播,设计了多个Helmholtz消声器周期安装、具有低频消声特性的空调通风管路。该管路上等间距开有多个螺纹孔座,Helmholtz消声器可以选择不同的安装间距通过颈管的外螺纹与螺纹孔座配合安装于空调通风管路上,形成不同晶格常数的周期管路。对周期管路的声传播特性进行数值计算,从理论预测了所设计周期管路中可抑制声传播带隙的存在,同时给出了带隙的精确耦合条件。进一步,测试了周期管路的减噪量(noise reduction,NR)和插入损失(insertion loss,IL)。计算结果和实测结果表明,设计的声学周期管路确实存在局域共振带隙和布拉格带隙,带隙频率范围内可有效抑制管内声波传播。此外,这两种带隙位置可由安装间距进行调节,在一定条件下,两种带隙相邻带边可相互接合,形成耦合带隙。耦合带隙显著改善耦合前布拉格带隙的声衰减性能,与局域共振带隙耦合形成具有低频、宽带、强衰减的声衰减带,能有效衰减管内低频空气噪声传播,达到船舶空调通风管路系统低频噪声降噪的目的。

大陆架低频声传播建模研究

在过去的几十年中大陆架斜坡海域的低频声传播得到越来越多的重视。针对爆炸声作为声源的一次海上实验测量数据,对大陆架海域的低频远距离声传播进行了建模研究。在实验过程中单水听器布放在水下大约240 m处接收爆炸声信号,对两条不同测线的传播损失进行了处理。本文结合海底地声模型并考虑了声速剖面的水平变化,利用抛物方程方法对传播损失进行建模。模拟计算该海域的传播损失同实验测量数据相比具有较好的一致性。

基于LMS Virtual Lab的薄金属铝板的隔声量计算研究

以单层金属薄铝板为研究对象,建立板的三维模型,用Virtual Lab/Acoustic以直接有限元法进行铝板的声振耦合计算,分析金属铝板隔声量频率特性曲线,然后与实验测量数据进行对比分析。特别针对数值模拟计算中模型的几何尺寸和边界条件对板的隔声量频率特性曲线的影响进行了对比分析。研究结果发现,数值计算能够有效地进行金属板的隔声量特性曲线预测,模型的几何尺寸和边界条件在低频条件下对薄板的隔声量有较大的影响。

基于传输线CMOS肖特基二极管W波段混频器

采用130 nm CMOS工艺,设计一种工作频率在94 GHz的高频无源混频器.该混频器为单平衡式结构,主要采用具有良好高频特性的肖特基势垒二极管与互补型传导传输线(CCS-TL)来实现.电路主要分为三部分:环形波导耦合器(Rat-race coupler),反向并联二极管对,低通滤波器.输入本振信号频率94 GHz,射频信号频率94.1 GHz,输出中频信号频率100 MHz.在电路直流偏置电压为0.5 V,本振信号PLO=0 dBm时,混频器的变频损耗为17 dB,P_(LO)=10 dBm,变频损耗为14.6 dB.经测试LO端口与RF端口的回波损耗分别为-13.4 dB,-16.7 dB,LO与RF的隔离度为26.2 dB.

车辆点火脉冲对短波电磁环境影响的数值模拟与试验研究

为评估车辆点火脉冲对短波接收站电磁环境的影响,首先分析了车辆点火原理模型,并测试了小轿车、卡车两种典型车辆的点火脉冲生成的频域噪声;其次利用基于距量法的电磁计算软件对小轿车、卡车的点火脉冲等效天线与10 m单极子接收天线之间的传输效应进行了数值模拟与分析,获得传输损耗波动曲线。最后通过3辆汽车点火实测对乡村短波接收站的电磁环境影响进行了对比分析。仿真与实测结果表明:卡车点火脉冲辐射功率高于小轿车辐射功率14 dB;车辆点火脉冲等效天线相对于10 m单极子接收天线,在7.5 MHz传输损耗最小,相距30,100 m时传输损耗分别为24,32.2 dB;试验中,在30 m距离处,3辆小汽车点火脉冲对短波电磁环境的影响为抬高了低频段底噪1~2 dB,当距离增加到100 m以上时,已无明显影响。