利用矢量网络分析仪单端口校准误差项提取二端口网络的S参数

提出了一种利用矢量网络分析仪单端口校准误差项提取互易二端口网络S参数的方法。该方法要求在不同的参考平面上分别进行两次单端口校准,然后利用两次单端口校准的误差项求解二端口网络的S参数,通过实验验证该方法的正确性。该方法可应用于负载牵引和噪声参数测量过程中阻抗调配网络的S参数提取。

双口网络S参数测量误差校正分析及应用

采用误差分析及校正模型,讨论用数值分析的方法去除系统误差,降低随机误差的思路,其目的是消除标量网络分析仪在测量过程中的系统误差,提高测量精度。理论计算和实际测量结果表明,测量精度明显提高。该误差分析理论及误差测量方法在标量网络分析仪中得到应用,提高了仪器的性能。

S参数在测试中的误差修正

从传输线基本理论出发,建立了两端口器件S参数的误差模型.以此误差模型为基础,利用OΩ、Os、50Ω三个校准件,对测量系统进行校准,通过求解校准方程,得出修正系数.即可获得精确的S参数.

矢量网络分析仪测量不确定度评估算法

虽然目前校准算法已趋成熟,但由于随机误差和剩余系统误差等的存在,矢量网络分析仪(Vector network analyzer,VNA)的测量结果不可避免地会有一定的不准确性.而现有的矢网测量不确定度评估算法中往往只考虑剩余系统误差,忽略了系统线性性能、线缆状态以及测试环境等因素.本文同时考虑了校准后剩余系统误差、系统非线性误差,随机误差及测量环境等因素,建立了整机测量不确定度模型,实现了矢量网络分析仪整机测量不确定度的评估.与现有矢网不确定度评估算法相比,本算法考虑的误差因素更为全面,评估结果更为可靠.利用误差上限传递思想推导出商用VNA散射参数测量不确定度评估公式,并提供了相应的参数获取方案.应用该算法对安捷伦8753ES矢量网络分析仪进行测量不确定度评估,并与安捷伦提供的技术数据进行对比,其结果数据吻合良好.

用数值方法模拟观测误差对水质浓度反演模型参数的影响——以叶绿素a浓度为例

在2003年10月27日和28日观测的太湖水质光谱试验数据的支持下,利用数值模拟方法研究了试验数据误差与水质浓度反演模型经验常数之间的关系。研究结果表明,当试验数据误差分别服从正态分布与均匀分布时,反演模型的经验常数随着试验数据误差的增加而呈发散状态。根据试验数据误差与反演精度的关系可知,26.58%的试验误差对应着30%的反演精度,这就意味着在不考虑遥感影像处理所产生误差的前提下,严格控制试验数据误差在26.58%以内,是反演精度打破±30%的技术瓶颈的关键要素之一。

苹果采摘机器人末端设计及运动仿真

苹果在我国农业生产中占有重要地位,不仅是最主要的经济果树之一,而且在产量、种植面积及出口量上均居世界第一。产量大、范围广、种植地形复杂、分布零散等因素造成了苹果采摘困难、不及时、损失大等一系列问题。为了实现苹果的时效化、无损化采摘,设计一种负压式五自由度采摘机器人,基于标准型D-H参数建模方法对机器人的正、逆运动学进行求解,并利用ADAMS软件并建立机械臂的虚拟样机,通过运动学与动力学仿真分析,最终获得末端吸口的运动位移、速度、加速度及各关节角速度、驱动力矩的变化曲线。通过分析变化曲线,验证了机器人满足工作要求,结构设计合理,运动过程平稳无振荡,同时也为后续的控制系统研究奠定了基础。

基于频域网络模型的有源器件时域有限差分建模方法

在微波有源电路建模过程中,由于有些器件内部的等效电路复杂或者不能得到该器件的内部等效电路,无法采用传统的时域有限差分(FDTD)方法对该器件进行建模.为此提出了一种基于频域网络模型的有源器件FDTD建模方法.通过实验测量有源器件在包含器件工作频段的频域网络参数(如S参数),结合该器件的物理尺寸进行建模.应用有源器件的频域网络参数,忽略了器件的内部电路结构,使该算法可以对具有任意复杂内部结构的有源器件进行建模;采用包含器件物理尺寸的建模方法,可以在FDTD算法中建立有源器件的三维电磁模型,提高了建模精度.通过对一个工作频率为6 GHz的场效应管(FET)放大电路的建模过程的描述验证了该方法的可行性.该方法无须依赖于有源器件内部的电路结构,具有较高的建模精度.

基于浅层方法和深度网络集成的短期风电功率预测

风电功率的预测精度受到多种因素的影响,为进一步提高预测精度,提出一种基于浅层方法和深度网络集成的短期风电功率预测模型(GRA⁃GWO⁃SVR⁃AdaBoost⁃GRU),集成灰色关联度分析(GRA)、支持向量回归机(SVR)、自适应提升集成(AdaBoost)和门控循环单元(GRU)等多种模型/方法。首先采用GRA计算变量之间的相关程度,选择相关性高的3个特征作为模型的输入;其次利用GWO算法对SVR的惩罚参数和核函数参数进行优化,建立GWO⁃SVR预测模型;然后采用AdaBoost集成模型构建强回归器进行预测;最后采用GRU模型对预测误差进行修正,将修正后的误差与预测结果进行叠加,得到最终预测值。仿真结果表明,该模型的预测结果的均方根误差和R⁃Square显著优于其他传统模型,有效提高了风电功率的预测精度。

开口同轴探头去嵌入技术的研究

开口同轴探头测量技术,由于可实现非破坏性测试,一直是众多科学家及工程技术人员关注的焦点。但对于同轴探头的误差分析,研究不够深入。相位补偿技术是最常用的同轴探头去嵌入技术,该技术假设同轴探头是理想器件,忽略了同轴探头加工精度带来的误差。为此,提出了一种更为精确的去嵌入技术,即基于传输线模型的开口同轴探头去嵌入技术,通过实测得到表征同轴探头误差的校准参量,从而量化同轴探头的误差模型,以去除在测量中同轴探头带来的误差。介绍了该技术的基本原理,并与相位补偿技术进行了对比,最终通过实测验证了该技术是有效可行的。

船用螺旋桨混联加工装置结构参数标定方法

为实现大型船用螺旋桨的高精度、高效加工,提出了基于混联机构的双刀对称加工方案。介绍了加工装置的机构组成,对影响加工精度的结构参数的标定方法进行了研究。针对装置运动存在耦合的特点,将装置的串联机构与并联机构进行分离标定,建立串联机构与并联机构的结构误差模型,对两种结构参数的辨识方法进行研究,并采用LevenbergMarquardt优化算法对非线性方程组进行求解,获取结构参数的修正值。最后在ADAMS中构建含有结构参数误差的装置模型,实现各种加工运动模拟,采集刀具的各种位姿误差,利用加工装置标定方法对装置的结构参数进行修正,验证了误差模型建立与参数辨识方法的准确性,证明了该标定方法的正确性与有效性。

高精度星敏感器光学系统误差分析

在对影响星敏感器精度的误差源做出权重分析和比较的基础上,提出一种基于蒙特卡罗模拟的星敏感器精度误差分析方法,避免冗长和繁琐的理论推导,直观且系统地分析了星敏感器误差传播关系,建立星敏感器误差传播模型,为星敏感器的优化设计、标定补偿提供依据和准则,通过仿真验证误差传播模型及误差分析方法的准确性,为高精度星敏感器的设计制造提供重要基础和保证。

光电探测器传输特性测试方法研究

散射参数(S参数)可精确表征光电探测器的传输特性,本文针对现有测试方法及系统中存在的问题,分析了光波元件分析仪的原理和光电探测器测试误差来源,提出了一种光电探测器的传输特性测试方法,构建了光电探测器的测试误差模型和信号流图,推导了光电探测器的散射参数(S参数)求解公式。基于光电探测器的器件特性,对其测试过程进行优化,将测试过程分为微波域校准与光波域测试两步进行。对10 MHz^40 GHz范围内对光电探测器的S参数进行了测试,实验结果表明,该方法测量结果与经过计量的是德科技N4373D的测量结果数据一致性较好,在高频范围内,测量偏差小于0.5 dB,是一种有效的光电探测器传输特性参数测量方法。