一种新的各向异性介质完全匹配层与矢量有限元的结合

与在有限元中广泛使用的Sacks提出的单轴各向异性介质PML[1]不同,采用一种新型的各向异性介质PML[2].这种PML技术可用于处理双轴各向异性介质的边界截断问题,当然也适用于各向同性介质与单轴各向异性介质.不像文献[1]中的PML技术,文中的PML技术不需要在目标区域与PML层介质之间加一层空气,因此它需要更小的计算区域.将这种新型的PML与矢量有限元VFEM结合,以计算填充各向同性介质、单轴各向异性介质基片的带有背腔结构微带贴片天线的输入阻抗为例,证明了在用VFEM处理开放的无限区域问题时,作为边界截断策略,这种PML技术与边界积分法BI一样有效.     

多层窄样品中静磁表面波宽度模的色散特性研究

本文建立了具有任意参数多层薄膜结构的窄样品中静磁表面波宽度模的普遍色散关系,适用于利用多层薄膜控制静磁表面波色散特性的所有情况.对两周期 多层膜结构窄样品中静磁表面波宽度模的色散特性进行了数值计算,得到了多层膜中的高阶宽度模式,多层薄膜结构的参数可以有效地控制静磁表面波的色散特性,样品宽度效应对色散也有明显的影响.根据数值计算结果对不同宽度的YIG薄膜样品在4.2~5.2GHz的频率范围进行实验,实验测试结果与理论分析相吻合.     

双峰效应光纤光栅薄膜传感器的优化设计

利用双峰谐振效应,通过在长周期光纤光栅(LPFG)包层表面涂覆一层对周围气氛敏感的薄膜,建立了一种新型薄膜传感器,其双峰谐振波长间隔随薄膜折射率的变化而变化.基于三包层光纤光栅物理模型,根据耦合模理论研究了传感器的灵敏度Sn与薄膜光学参数(折射率n3和厚度h3)和光纤光栅结构参数(光栅周期Λ、折变量σ)之间的关系.采用最优化数值方法,确定了最佳的膜层光学参数和光栅结构参数.计算表明,该类型传感器对膜层折射率的测量分辨率高达10-7.     

柱状结构中多层各向异性吸波材料的电磁分析

通过对圆柱状结构中多层各向异性薄层吸波材料的电磁分析—柱体由金属柱芯和包围其外的多层各向同性介质材料组成,在各层之间和外表面涂覆各向异性薄层.考虑各薄层的输入阻抗,得出曲面结构内部及表面涂覆各向异性吸波材料散射场.根据级联矩阵和算法,在一定波段上进行RCS (Radar Cross Section)减缩,获令人满意的计算结果.     

金属衬底多层各向异性介质电波反射特性研究

通过分析和计算多层各向异性介质的电磁波传输矩阵,导出了金属衬底上多层各向异性介质的电磁波反射系数计算方法,举例验证了该计算方法的正确性.作为一个应用例子,初步分析了金属衬底上各向异性材料的极化转换特性,为复杂电磁材料的电磁散射近似计算提供了理论基础.     

Fe膜及磁场沉积对TbDy-Fe膜磁伸性能的影响

为了提高TbDv-Fe膜的低场磁敏性,采用离子束溅射沉积(IBSD)法制备TbDy-Fe超磁致伸缩薄膜,分别研究了纯Fe膜与TbDy-Fe单层膜、TbDy-Fe/Fe耦合多层膜的复合及磁场下溅射沉积对TbDy-Fe膜磁致伸缩性能的影响;用振动样品磁强计(VSM)测试薄膜磁滞回线,用电容位移测量仪测试薄膜悬臂梁自由端偏转量,并计算出磁致伸缩系数λ.结果表明,由IBSD法制备的纯Fe膜、TbDy-Fe单层膜、TbDy-Fe/Fe复合膜的易磁化轴均平行于膜面,TbDy-Fe/Fe复合膜在低场下的磁化强度与磁导率均高于TbDy-Fe单层膜(在100 kA/m时,TbDy-Fe/Fe复合膜的磁化强度比TbDy-Fe单层膜高173%).纯Fe膜分别与TbDy-Fe单层膜、TbDy-Fe/Fe耦合多层膜进行复合均可提高薄膜磁致伸缩性能;磁场下溅射沉积所得180 nm纯Fe膜 640 nmTbDy-Fe/Fe耦合多层膜,由于在其膜面内短轴方向产生感生磁各向异性,从而使磁致伸缩性能得到进一步的提高,在150 kA/m的磁场下它的λ值可达到650×10-6.     

金属衬底多层薄膜结构反射特性研究

通过计算多层薄膜结构的特征矩阵,应用微波网络的思想导出了金属背景多层薄膜结构反射系数的计算方法,并举例验证了该计算方法的正确性,为金属背景多层薄膜结构电磁散射的近似计算提供了理论基础.     

532nm重频激光对ZnS/SiO_2/K9滤光片的温升分析

介绍了由滤光片膜层结构决定的激光在光学薄膜中形成驻波场的特性.利用ANSYS程序的热分析模块,采用划分网格的方法,建立了532nm重频激光辐照ZnS/SiO2/K9 520-600nm多层膜滤光片温度场的计算模型.结合温度场的计算,研究了532nm重频激光辐照多层薄膜滤光片时产生的温升效应.     

各向异性磁化等离子体的ZT-FDTD算法

把运用于处理各向同性媒质的基于z变换形式的时域有限差分(ZT-FDTD)方法进行拓展,用它处理了各向异性磁化等离子体的电磁问题,给出了该方法用于各向异性磁化等离子体的递推计算公式,计算了各向异性磁化等离子体层对电磁波的反射系数和透射系数,计算结果与解析解及分段线性递归卷积FDTD(PLRC-FDTD)方法结果比较,吻合很好,从而验证了该方法用于各向异性磁化等离子体的高效性和高精度.最后,用此方法计算了各向异性磁化等离子体圆柱的后向散射宽度.该文研究结果可应用于等离子体天线等领域.     

改进的光纤光栅多层膜分析方法

将多层膜理论与传输矩阵方法相结合 ,提出了一种光纤光栅的分析方法。该方法将光纤光栅看作一多层膜系统 ,每层薄膜用 2个 2× 2的矩阵 (界面传输矩阵和膜层传输矩阵 )来表示。将每层的传输矩阵依次相乘 ,最后得到 1个 2× 2的矩阵 ,进而可以得到光纤光栅的特性。该方法避免了传统传输矩阵方法中对耦合模微分方程的求解 ,可以对各种光纤光栅作出灵活、精确的分析 ,且与传统的多层膜方法相比更简单、直接。用该模型模拟了多种光栅的光谱特性 ,分析讨论了计算参数设定对计算精度的影响以及计算误差。     

应变SiGe沟道PMOSFET亚阈值特性模拟

通过简化的模型,对应变SiGe沟道PMOSFET及Si PMOSFET的亚阈值特性作出了简单的理论分析,然后用二维模拟器Medici进行了模拟和对比;研究了截止电流和亚阈值斜率随SiGe PMOSFET垂直结构参数的变化关系。模拟结果同理论分析符合一致,表明应变SiGe沟道PMOSFET的亚阈值特性比Si PMOSFET更差,并且对垂直结构参数敏感,在器件设计时值得关注。     

正交波形MIMO雷达对发射杂散影响的改善

雷达在波形产生和传输过程中会产生杂散信号,这些杂散信号可能干扰雷达检测,产生EMI等。由于正交波形MIMO雷达各个发射通道的发射信号波形是正交的,而某些发射杂散对阵列是不相干的,因此不会产生阵列处理增益,从而就减小了对雷达本身及其他RF系统的干扰。本文分析了雷达发射杂散的信号模型,讨论了发射杂散对正交波形MIMO雷达和传统相控阵雷达的目标检测性能的影响,说明了MIMO雷达在减小杂散影响方面的性能优势。     

频域Mur条件差分近似的构造和应用

本文构造了Mur条件的频域有限差分近似。结合推导的非均匀、各向异性媒质中有限差分方程,可以有效、方便地计算电大尺寸复杂媒质体的电磁散射问题。运用稀疏矩阵压缩存贮技术和迭代求解算法,大大减少了所占用的计算机内存,与矩量法相比计算时间也大为减少。文中计算了几种媒质情况上圆柱和方柱的雷达散射截面,并与已有数据作了比较,结果一致性较好。     

产生相关时间序列的布朗桥方法及其应用

在对无线信道的仿真分析中,需要构造出具有一定统计特性和相关关系的时间序列。针对电磁波在无线信道中的传播特点,使用布朗桥过程产生相关时间序列,构造出建模相关散射无线信道特征参量的基本随机变量。对布朗桥过程产生时间序列的相关特性进行仿真分析,发现调整布朗桥过程中布朗运动的方差,可以改变该时间序列的相关特性。分别研究了由自由布朗桥过程和有约束布朗桥过程的时间序列产生基本随机变量的统计特性。结果表明,有约束布朗桥过程产生的随机变量的统计特性,与相应的约束条件密切相关;低跳跃次数基本随机变量的概率密度分布,显示出明显的局部偏好性。     

Multi-user receivers for a multiple-access system based on chaotic sequences on unknown asynchronous frequency-selective channels

This article deals with the problem of multi-user detection for a chaos-based multiple-access system, using a Differential Chaos Shift Keying (DCSK) modulation. The transmission channels are frequency-selective (multipath), and the channel characteristics (gains and delays) are unknown at the receiver side. It is only assumed that estimates of the minimum and maximum delays are available, only for the channel corresponding to the user of interest. Under such assumptions, a least-mean-square detector is derived, whose theoretical performances are provided. This detector is compared with the detector obtained when the delays are known, and with the LMMSE detector, for which all system parameters are available. The theoretical analysis is confirmed by the simulation results, which show that the LMS detector is not dramatically degraded with respect to the LMMSE detector, and that it is quite robust with respect to poor accuracy of the delay estimation.     

RF MEMS电感的研究与进展

无线通信的迅速发展,对高性能电感有迫切的需要。本文介绍了目前电感的发展状况,包括表面螺旋电感、垂直平面螺旋电感、悬浮螺旋电感和螺线管电感。对各种电感的性能进行了比较,讨论了电感设计所需考虑的问题及相关因素,对各种电感的加工工艺作了介绍。总结了各种电感的品种因数。     

一维海森堡链格点中不同电子自旋交换构成能量矩阵的方法

对一维海森堡链格点中不同电子自旋交换如何构成及所构成的能量矩阵进行讨论,为纠缠度和量子计算提供重要依据.研究方法是:一维海森堡链格点被电子填充分为单、双占据及二者共存三种情况.相邻格点中电子自旋交换分两类,第Ⅰ类:相邻格点最相邻电子自旋交换;第Ⅱ类:"间隔"交换,分为"左间隔"与"右间隔"两种交换(即格点左(右)侧电子与相邻格点左(右)侧电子自旋之间的交换).将一维海森堡体系的哈密顿算符作用于完备基矢(用置换群所构建)形成能量矩阵.计算结果: (1)位型[4,2]的第Ⅰ类自旋交换在格点单、双占据及格点单、双占据共存三种情况时所得矩阵只在对称填充时相同,别况均不同. (2)位型[4,2]在格点双占据的第Ⅱ类与第Ⅰ类自旋交换所形成的矩阵只在格点被对称填充时相同,别况均不同;自旋"左间隔"交换与"右间隔"交换时,同样哈密顿算符作用于同样完备基矢所得矩阵有些相同,有些不同.最后说明所计算的不同位型矩阵的规律及研究意义.     

Characterization of special fibers and fiber devices

Methods for characterizing birefringent fibers (both those with high circular or linear birefringence and those with negligible intrinsic birefringence) are presented, and their relative merits are discussed. Fibers with high nonlinear coefficients exhibit interesting optical phenomena, and methods are developed to determine second harmonic, Pockels and Kerr effects, parametric phenomena, and the Verdet constant of silica and higher-loss, nonsilica fibers. Fibers containing rare-earth ions are of interest both as active (laser and amplifiers) and passive systems. Techniques are developed to characterize these devices, and conventional methods are modified to quantify dopant parameters within the fiber. Techniques for the measurement of the diverse properties of all these different fibers are presented with results, and, where appropriate, the problems with their characterization are discussed     

八角晶格光子晶体光纤的色散特性分析

应用多极法对八角晶格光子晶体光纤(O-PCF)的色散特性进行了数值模拟,并与空气填充率相同的六角晶格光子晶体光纤(H-PCF)进行了对比,发现O-PCF比H-PCF更易用于色散补偿;研究了O-PCF包层空气孔直径、孔间距和孔层数对色散特性的影响,得到了色散随各个结构参数变化的规律;最终选择了适当的结构参数,设计了在1.3～1.6 μm波段内具有超平坦零色散特性的O-PCF.文章的计算和分析可以为设计适当色散特性的光子晶体光纤提供理论依据.     

Experimental identification of inertial and friction parameters for electro-hydraulic motion simulators

The fullness of dynamics equations and the degree of uncertainty in dynamic parameters are important factors in application of the identified models to model-based control strategies. Therefore, in this paper, the experimental identification of inertial parameters and friction coefficients are dealt with for an electro-hydraulic motion simulator, normally consisting of the Stewart platform. The model with arbitrary geometry, inertia distribution and frictions are obtained based on a structured Boltzmann-Hamel-d’Alembert formulation, and then the estimation equations are explicitly expressed in terms of a linear form with respect to the base parameters of minimal dimension to be identified. The identified parameters are obtained through solving the estimation equations by simple least square method. Moreover, exciting trajectories are also designed respectively in the actuating space and task space. Finally, the identified parameters are used to validate the developed model by comparing the predicted forces with respect to the actuating forces for a random trajectory.