基于阻尼振荡法的甚低频天线阻抗测量

为了准确测量甚低频发射天线在实际工作环境和工作频点上的输入阻抗,本文提出了一种基于RLC阻尼振荡法的阻抗测量方法,并推导了天线阻抗、电容、电感和电阻的测量公式;该测量方法可通过提高测量电压来提高测量信噪比和测量精度;测量系统谐振于被测天线的工作频点或其附近,使甚低频发射天线输入阻抗的测量值更接近天线在实际工况下的真实值.试验表明,本文提出的测量方法简单可行,具有较高的精度和稳定性,可实现甚低频发射天线输入阻抗的现场测量.     

平板宽带单极与偶极天线的全波分析

采用时域有限差分法（FDTD）计算圆盘天线及宽带变形vivaldi天线的输入阻抗及方向图。利用镜像原理得到三角形单极、圆盘单极天线的输入阻抗。采取激励源区的准静态模型在保证精度的同时又无须将复杂的具体馈电结构建模，三角形单极天线和圆盘单极天线的计算结果与有关文献的比较验证了该方法具有准确、实用性强等优点，对宽带变形vivaldi天线FDTD分析得到电流分布及输入阻抗，经傅立叶变换由近场值得到天线远场方向图，结果表明变形vivaldi天线具有输入阻抗和方向图的宽带特性。     

基于方向图乘积的阵列天线口径反演

介绍了一种利用近场测量系统进行阵列天线口径反演的新方法。该方法将近场测量系统采集的近场数据变换到平面波谱（PWS）,在平面波谱上进行天线单元因子补偿后运用口径场反演算法,重构出被测阵列天线口径面上各天线单元馈电端口的幅相分布。随后使用计算机模拟的方法在理想近场数据上加入单元通道误差,将乘积反演方法与传统插值反演方法在模拟结果上进行对比,随后分析了单元不一致给反演结果带来的影响,证明了该方法具有较高的反演精度,有效提高了阵列天线口径校正的效率。     

应用于海事卫星通信的低剖面变升角螺旋天线设计

为了满足"动中通"海事卫星通信终端对天线的需求,提出了一种低剖面、变升角螺旋天线的设计方案.天线主体采用铜箔材料制作,利用泡沫塑料支撑,在限定天线高度的情况下,通过改变升角提升天线的圆极化辐射性能;通过调节微带匹配段改善天线的输入阻抗匹配.给出了天线的设计思路,通过大量的电磁仿真计算,最终确定了天线的最优结构,并进行了实物加工和测量.实测结果表明,在海事卫星通信工作频带内,驻波比小于1.12,增益高于9dBi,轴比小于3dB,实测结果与仿真结果具有较好的一致性.该天线具有重量轻、剖面低、易于调谐的特点,为"动中通"海事卫星通信终端天线阵提供了一种新颖的单元天线结构.     

扫频仪测圆环天线输入阻抗值的可行性研究

用扫频仪测量天线的输入阻抗时，在同轴传输线与天线间应按平衡—不平衡变换器。针对圆环天线的输入阻抗为复阻抗，提出了一种新的四分之一波长平衡一不平衡变换器，得到了实验结果，并进行了讨论。     

声表面波扭矩检测系统的分段环状天线设计

天线设计是实现无线无源声表面波扭矩检测的重要环节。针对待测扭矩的转轴结构设计了阅读器的分段环状天线,使用三维电磁仿真软件HFSS仿真了天线的中心频率、带宽、输入阻抗和方向图,在仿真优化的基础上制作了分段环状天线,并进行了相应的测试。测试结果表明,天线中心频率为431.6 MHz、带宽为424~440 MHz、输入阻抗接近50 Ω,且天线所在平面具有较好的全向性。包括该阅读器天线的声表面波扭矩检测系统可实现较准确的扭矩测量,在-80~80 N·m时满量程误差为2.5%。     

超宽带天线极化特性对相位干涉仪测角精度的影响

在超宽带相位干涉仪体制测角系统的使用过程中发现,该体制对天线极化特性敏感,严重影响测角精度,尤其在低频段表现明显.文章对一种超宽带Vivaldi天线的极化特性进行了建模,从理论上分析了天线极化特性对来波信号极化测量的影响,其导致相位干涉仪测角系统精度降低.最后,试验测试证明了天线交叉极化特性对相位干涉仪测角精度的负面影响,并提出一种通过修正接收天线极化特性提高测角精度的途径,试验结果表明其可以显著提高测角精度.     

天线立体方向性图的测量

本文叙述了以太阳为信标,用射电天文法测量天线立体方向性图的基本原理和方法。该测量方法用总功率辐射计作为接收系统,用计算机作为终端数据采集和归算系统。它能实时、快速处理,得到天线立体方向性图。被测天线口面直径为20m,波长为17.8cm,可测旁瓣电平约为41dB,精度约为0.6dB。     

一种双频段圆锥喇叭天线的设计

介绍了一种双频段圆锥喇叭天线的设计.作为星载阵列天线单元的圆锥喇叭天线需要满足20/30 GHz双频段工作的需要.此处采用在光壁圆锥喇叭内加载一个外形渐变的金属柱体来改变天线的输入阻抗,调节金属柱体的尺寸,包括两端的口径和长度,可以在要求的频段得到理想的输入阻抗.仿真分析和实验测试结果说明该天线具有满意的频带特性和方向图特性.     

基于单片机的天线测试参数数据采集与处理系统研究

天线是无线通讯系统中发射和接收电磁波重要的前端器件。本文在分析天线方向图测试原理的基础上,介绍了一种天线测试参数的信号采集和数据处理的系统。该系统以单片机MSP430为核心,由控制模块、数据采集模块和上位机通信模块是三部分组成,通过实际测量对计算结果进行验证,得出最接近理论预期的天线方向图。该系统具有硬件造价低,测量简便,测量精度较高的优点。     

A displacement measurement system based on optical triangulation method

A new displacement measurement system is described in this paper according to the basic principles of traditional lasertriangulation method. The range of the traditional measuring method is enlarged by measuring in sections. Three independent CCDs, which are distributed uniformly along the optical axis, are used to achieve subsection measurement. The planemirror is regarded as a virtual detector. When imaging beam is reflected by the plane mirror, the beam is imaged on theCC D. The designed system is equivalent to add a CCD. The feasibility of the displacement measurement system is verifiedby the experiment.     

红外辐射测量系统内外标定技术

为确保辐射测量精度,需要对红外辐射测量系统进行标定。在分析红外辐射测量系统工作原理的基础上,提出了内、外标定相结合的标定方法,区别于传统的标定方法,不再把测量系统当作黑盒子,而是对其内部分解进行分步标定,通过理论推导给出了内外标定方法计算公式。实验验证表明,该方法的标定精度与传统的全孔径黑体标定方法基本一致,两者之间的相对误差在1%以内,但该方法对外置大孔径面源黑体温度范围要求比较低,降低了黑体的研制难度和成本。     

空间目标红外辐射测量系统标定技术

为实现对空间目标红外辐射进行定量测量,需要解决红外辐射测量系统的标定问题。针对常规标定方法对大口径红外辐射测量系统标定存在的不足,在对其测量原理分析的基础上,提出了一种内置黑体标定与天文恒星标定相结合的新方法。采用内置黑体作为标准辐射源对匹配镜组和探测器进行标定,采用恒星标准辐射源对大口径主光学系统透过率进行标定,并推导出了红外辐射测量系统整体的响应关系。试验验证表明,该方法与传统的全孔径标定方法相比,曲线斜率误差在4%以内,具有操作简单易行、标定系统的研制难度低、标定效率高等优点。     

大气与环境影响分析的红外比色测温方法

传统的比色测温法通常利用可见光和近红外波段,对距离较近的高温目标具有较高的测量精度,而对距离较远的中低温目标无法精确测量。针对传统比色方法适用局限性,提出考虑大气和环境影响的红外比色测温方法,建立基于中波红外相机的比色测温实验系统。首先使用标准黑体进行中波红外相机和比色系统单波段定标;然后推导加入环境辐射参数的比色测量模型,进而建立新的目标辐射亮度比值与目标温度间的函数关系;最后,进行了实验室内自制灰体目标温度测量实验,验证了提出方法的可行性。实验表明:在实验温度范围内,温度绝对误差和相对误差分别小于4 ℃和6.7%,目标辐射亮度测量精度高于10%,考虑大气与环境影响的比色测温方法可实现中低温目标温度精确测量。     

测量微量液体折射率的新方法

液体折射率的毛细管焦点测量法具有样品需要量极少和封闭测量的特点,在微量液体的折射率测量方面有重要的应用前景。为了提高毛细管焦点测量法的测量精度和改善测量的方便性,用内置CCD的电子目镜取代传统目镜,在计算机上直接观察和判断毛细管焦点的成像状态;用电动精密位移台取代传统的手动精密位移台;用新的测量系统对不同浓度的乙二醇水溶液做了折射率测量。结果表明,折射率的测量精度达到±0.0002;一次性测量样品需要量小于0.002mL。在毛细管焦点测量法中引入电子目镜和电动精密位移台,提高了微量液体折射率的测量精度。     

基于全局空间控制的高精度柔性视觉测量系统研究

针对传统机器人视觉测量系统中测量精度受机器人绝对定位精度限制的问题,构建了基于全局空间控制的高精度柔性视觉测量系统并研究其标定技术。通过全局空间测量定位系统实现机器人末端工具的高精度实时控制,可以突破机器人自身定位精度的限制,充分发挥其高度柔性的运动特性。为实现系统高精度测量,提出一种基于单应性矩阵的视觉传感器外参标定方法,该方法仅需对所设计的平面靶标进行一次成像,结合激光跟踪仪进行坐标转换即可实现传感器坐标系与外部参考坐标系之间坐标转换关系的精确标定。实验结果表明,基于全局空间控制的机器人视觉测量系统在其工作空间中距离测量精度优于0.2/mm,较传统的机器人视觉测量系统得到显著提高。     

波片位相延迟测量的双λ/4波片法

在对波片延迟量的测量中常因光源起伏影响测量精度,出现较大的测量误差,为了避开光源强度起伏的影响,提高系统的测量精度,减小测量误差,用两个标准λ/4波片与待测波片组合,使其满足一定条件等效为旋光器,搭建了一套测量系统,用角度测量替代对光强的直接测量.实验结果表明,该系统可有效避免光源强度起伏对测量结果的影响,测量精度可达0.5°.与传统测量方法相比,该测量系统具有构造简单,不受光源起伏影响,以及测量精度高等特点,是一种便捷有效的测量方法.     

分布式测量体制下的船姿数据重构

新一代航天测量船采用的分布式船姿船位测量体制提高了数据的准确性和可靠性,同时也给数据处理与使用提出了更多的需求,比如姿态数据一致性检验、姿态数据联合使用等.为此,提出了一种新的船姿数据重构方法.首先,对集中式与分布式测量机制进行了对比,分析了采用传统数据处理方法解决新需求会产生困难的原因,并指出姿态重构数据的取得将成为解决这些问题的关键;然后,分两个过程对分布式船体姿态测量数据的重构方法进行了推演,并说明了如何使用重构数据去解决新需求;最后,在重构数据本身精度和重构数据对飞行器目标定位精度影响两个方面对该重构方法进行了检验,结果表明使用该方法得到姿态数据满足任务精度指标要求.     

图像测量技术在微型齿轮测量中的应用

在分析传统接触式微型齿轮测量技术难点的基础上,提出了一种基于CCD图像的微型齿轮非接触测量的方法,采用A102fCCD数字摄像头作为图像传感器,利用图像测量技术对微型齿轮进行非接触测量.主要步骤包括:图像的采集;采用边缘保持滤波器进行滤波、降噪;采用阈值法将图像二值化,并进行边缘检测形成单像素的轮廓边缘;采用随机Hough变换对齿轮中心孔进行提取;系统的标定以及齿轮有关参数的计算等.并实际测量了微型齿轮的齿形误差和齿距误差,对测量精度进行了分析,通过对比试验证明了本系统提出测量原理是正确的、可行的,所开发的软件能够满足实际生产的需要.     

基于FPGA IP核的扫描式激光测径方法

快速、精确地测量对激光测径技术具有重要意义,考虑到传统单片机检测速度慢、时耗开发大等问题,文中提出了一种基于FPGA IP核技术的扫描式激光测径系统的设计方案及实现方法。同时在Quartus II集成环境中进行了系统的综合、布局布线及时序仿真。仿真结果验证构建有IP核的激光测径系统,运算速度快,测量数据精确、且便于升级。