一种宽频带低插损的波导-微带转换器的设计

设计了一种宽频带低插损的波导-微带转换器,并基于射频软件CST进行了仿真和优化,测试值和仿真结果吻合。频率范围覆盖13GHz~17GHz,插入损耗小于0.4dB,带内插入损耗纹波小于0.3dB,回波损耗大于23dB。     

一种宽带棱台形介质谐振器天线的设计与研究

本文研究了一种棱台形介质谐振器天线。该天线使用棱台形的介质谐振器作为辐射体。天线的馈电方式采用同轴探针馈电,探针连接在介质谐振器附有的梯形金属枝节上,梯形金属枝节用来实现阻抗匹配。通过设计介质谐振器与梯形枝节的结构参数,实现了预期的性能要求。采用全波电磁仿真技术对该双极化天线结构进行电磁仿真和优化设计,仿真结果表明,在3.5～5. 5 GHz工作频率范围内,设计的介质谐振器天线的电压驻波比小于2;在中心频点上交叉极化电平低于-70 dB,在E面和H面上的波束宽度均大于90°。对设计的天线进行加工测试,测试结果表明,该天线实现了预期的辐射性能,验证了该介质谐振器天线设计的有效性。     

双极化共面波导馈电缝隙单极子天线研究

本文研究了一种双极化共面波导馈电缝隙单极子天线。该天线采用缝隙单极子天线作为天线单元,采用水平正交的方式实现双极化。该天线的馈电方式为共面波导馈电,并与SMA连接。在天线底部增加反射板,增强天线的辐射方向性并且提高天线增益。采用电磁仿真软件CST对该双极化天线结构进行建模仿真和优化设计,工作带宽为4. 1～4. 6 GHz。仿真结果表明,在工作范围内,天线的驻波比低于2. 2,隔离度高于20. 836 4 dB,天线辐射方向图的方向性良好,增益在5. 73 dBi以上,波束宽度在37°以上。对设计的天线进行加工测试,测试结果表明,天线的辐射方向性较强,驻波比和隔离度达到了预期要求,验证了该天线设计的可行性和有效性。     

基于缺陷地技术六位数字移相器的设计

针对传统的数字移相器工作频带窄,插入损耗大等不足,提出了一种利用缺陷地结构的加匹配线的新型开关式移相器设计技术。该开关式移相器包括固定长的主线以及在主线边缘的开路短截线、短路短截线和背面的缺陷地结构。研制了具有2.3GHz~2.5GHz和3.0GHz~3.2GHz两个带通移相器,具有插入损耗小,移相精度高等优点。实际测试特性:六位数字移相器插入损耗低于5.6dB、相移精度小于3.5°、驻波比小于1.4。     

电磁发射装置绝缘支撑的性能要求及材料应用综述

电磁发射是一种通过电路产生的洛伦兹力推动发射体进行加速的新型发射技术,与传统火药发射相较具有极大优势。绝缘支撑作为发射装置中的重要部件,其性能直接影响了装置整体的可靠性及寿命。以典型发射装置结构为例,简要介绍了绝缘支撑的安装形式及作用;在此基础上,参考国内外电磁发射研究,结合电磁发射原理,分析了绝缘支撑的性能需求;介绍了绝缘支撑材料的应用现状,分析了各种材料的优缺点及可能采用的改进方式,为后续绝缘支撑的进一步研究提供参考。     

基于基片集成波导的Ku波段波导微带转换结构

针对Ku波段传统波导与微带转换结构复杂,体积较大,加工复杂的问题,提出了基于基片集成波导(SIW)的波导转微带结构。该转换结构将波导的信号先耦合到基片集成波导再通过微带输出,是一个三端口的转换结构。实现转换结构的同时,也有功分的作用。仿真表明,转换结构工作于Ku波段,具有1GHz的工作带宽,回波损耗大于20dB,插入损耗优于0.5dB,并且与微带平面电路匹配良好,具有结构紧凑和易于加工等优点。     

一种同轴型脉冲功率电缆的设计与试制

为满足电热化学炮系统工程化研究需求,开展了一种同轴型脉冲功率电缆设计与试制。根据发射试验获得脉冲电流、内部过电压等数据以及商业大功率电缆使用的经验,分析确定了脉冲功率电缆设计指标;基于同轴型商业大功率电缆开展了脉冲功率电缆结构设计,增加了屏蔽加强层和半导电层。屏蔽加强层能抑制外导体芯线错位产生的强电动力,防止电缆变形和爆裂,提高机械强度,改善电磁屏蔽效果;半导电层有助于消除气隙,平衡内部电场。使用有限元分析ANSYS软件对脉冲功率电缆进行了电磁场和热分析,协助开展了电气强度、机械强度和温升特性等辅助设计。针对脉冲功率电缆推广使用中出现的芯线端部拉长、断股与撕裂等现象,为内导体设计了钢芯以提高其抗拉强度。耐压试验与脉冲放电测试的验证结果表明,脉冲功率电缆在25 kV/5min电压作用下无损坏,在幅值203 kA、半峰值时间大于2 ms脉冲电流作用下无形变,满足系统研制要求。     

一种半球面螺旋天线的仿真设计

利用Ansoft高频电磁仿真软件HFSS设计了一种新型的半球面螺旋天线,设计内容包括半球螺旋辐射器和馈电巴伦,给出了天线的驻波、增益、极化、轴比及方向图等随频率变化的曲线。计算与试验结果表明,在(1.8~6.0)GHz的频带内,天线的驻波比均小于2.5,轴比小于3 dB,增益小于4 dB。     

基于CSRR的缺陷地结构低通滤波器

提出了一种采用互补开口谐振环的缺陷地结构。根据结构的基本特性给出了等效电路图,设计了级联互补开口谐振环缺陷地结构且微带线加载对称性开路枝节的低通滤波器,通带性能良好,而且提高了带外抑制度。结果表明,通带内插入损耗小于1dB,带外抑制度优于40dB。     

一种新型高压光电旋转连接器的绝缘设计

光电旋转连接器是实现2个相对旋转机构间的光通讯、电动力连续传递的精密装置,由于耐高压,绝缘设计尤为重要。介绍了高压旋转连接器的绝缘设计,提出了一种结构尺寸较小的新型绝缘设计。     

基于磁负超材料的低互耦天线阵列设计

提出一种新型磁负超材料单元,通过采用HFSS,Matlab等软件对其电磁特性进行了详细分析和讨论,结果表明其具有较好的磁负特性。根据该磁负超材料在磁负频段谐振产生传输阻带这一特性,设计了一款工作在3 GHz的同轴馈电二单元微带天线阵。通过在天线阵单元间加载该磁负超材料单元阵列,使天线阵列间互耦有效降低了12.1 d B。天线单元间距仅为λ/10(λ为天线在自由空间工作波长),且天线阵列的远场辐射性能有所提高。因此,所设计的磁负超材料单元在设计紧凑型高性能天线阵列方面具有广阔应用前景。     

场致绝缘-金属相变材料的脉冲响应测试方法

场致绝缘-金属相变材料可以满足强电磁脉冲攻击下电子信息装备自适应高效防护的迫切需求,然而其脉冲响应测试方法还不明确,是亟待解决的关键问题.基于微带线原理,提出一种测试范围宽、响应时间快的材料脉冲响应测试方法,并构建了相应的测试系统.建立水平极化下测试系统的等效电路模型,推导出电磁脉冲作用下材料相变后电阻的计算公式,进一...     

聚四氟乙烯基电磁屏蔽复合膜的研制及特性研究

以聚四氟乙烯为基体树脂,以表面镀银的液态金属（EGaIn@Ag）、银片和多壁碳纳米管为导电填料,制备了具有高导电性、可大变形、高电磁屏蔽的聚四氟乙烯基复合膜,研究了复合膜的力学性能、电性能、电磁屏蔽效能等。结果表明：复合膜具有良好的延展性和力学强度,断裂伸长率达到了250%以上,拉伸强度达到了18.1 MPa;复合膜的方阻低至5.34 Ω/sq,EGaIn@Ag能够有效地减小复合膜在拉伸变形时的相对方阻变化率;复合膜的电磁屏蔽效能（EMI SE）最高达到了60.5 dB,当拉伸应变为10%,比例为Ag∶EGaIn@Ag=1∶1的复合膜的EMI SE值仍有41.6 dB,而只添加了银片的复合膜在拉伸应变为10%时的EMI SE值为26.8 dB。以上结果表明添加有液态金属的复合膜在较大的拉伸变形时,仍具有良好的电磁屏蔽效能,具有良好的应用前景。     

低温高压自动脱落冷氦连接器研制

主要介绍了冷氦连接器的研制与试验,以及研制中的技术难点及解决途径。此连接器的研制,解决了低温,高压下多路连接密封问题,隔热和绝热问题以及射前脱落问题,为ＣＺ－３Ａ三级冷氦增压系统得到实施提供了一个必不可少的关键设备。     

低复杂度GMSK线性接收机的设计与实现

通过基于GMSK信号的Laurent分解,提出了一种低复杂度GMSK线性接收算法,利用卫星GMSK信号的主要信号能量成分的表达式可等效为经过成型滤波的正交调制信号,设计出了低复杂度GMSK线性接收机,并对所提出的接收机进行了性能损失的理论分析.基于FPGA芯片对提出的接收机进行了硬件实现,实测结果表明,接收机的误码率性能相对于理论误码率性能的损失小于1 dB,所提出的接收机已应用于我国的探月工程任务中.     

同轴磁场调制式磁齿轮电磁优化设计

随着未来特种车辆对传动效率和可靠性需求的不断提高,电传动将成为未来传动的重要发展方向,磁齿轮电磁优化设计是未来新型电传动研发中的关键技术之一。对同轴磁场调制式磁齿轮传动原理进行分析,建立磁齿轮磁力传动的解析方程,形成基于Taguchi法与多目标鲁棒性优化算法相结合的磁齿轮电磁优化设计方法,对典型工况下磁齿轮样机的速度与转矩特性进行台架试验。结果表明：磁齿轮样机额定工况下传动比稳定在6.67,输出转矩为359.7 N·m,输出功率为56.49 kW,效率达到98.1%,转矩性能与效率达到优化设计目标,验证了电磁优化设计方法的有效性。     

永磁式电磁阻尼器磁性能解析计算及阻尼特性分析

Halbach永磁阵列作为一种新型的永磁体排列形式,以其优异的磁场利用率和自屏蔽性能逐渐受到广泛关注,以该永磁阵列为结构基础的电磁阻尼器相较于其他的结构形式表现出更好地磁场性能。以Halbach永磁阵列电磁阻尼器为研究对象,分析它的阻尼特性。首先根据阻尼器的结构形式建立了相应的数学分析模型,并利用分层理论对其进行了解析推导,同时建立有限元模型,并进行了互相印证。计算结果表明,初级与次级相对速度到达临界速度值时电磁阻尼力最大,若相对速度继续增大电磁阻尼力反而减小。通过引入火炮后坐运动方程,分析强冲击载荷下电磁阻尼器的电磁阻尼力、后坐速度和后坐位移规律,确保在后坐过程中后坐速度不超过临界速度。通过有限元法研究了不同气隙宽度和内筒厚度对电磁阻尼力的影响,结果表明电磁阻尼力随着气隙宽度的增大而减小,内筒厚度过大会导致电磁阻尼力曲线呈现出“马鞍”型。合理地选择结构参数能够避免退磁现象,确保所设计的电磁阻尼器能够满足使用要求,为电磁阻尼器的设计提供了参考。     

毫米波宽带低旁瓣一维扫描相控阵天线分析设计

为实现毫米波一维扫描相控阵宽带低旁瓣设计,在分析全波矩量法的基础上设计了带宽大于10%、增益19 dBi串馈阵列天线.以串馈阵列天线为辐射单元,设计了8通道一维扫描相控阵天线,利用数字波束形成技术对8通道输出的基带信号进行处理,得到以4°为扫描步进值18波束辐射方向图,其增益为26 dBi、旁瓣电平-30 dB、带宽大于10%.天线结构简单、成本低、波束控制灵活,有利于一维扫描相控阵天线宽带、低旁瓣、小型化、轻量化的发展.     

一种电磁线圈发射器磁场构型优化方法

为提高发射效率,提出通过加装导磁构件改变磁场构型的新型驱动线圈结构。在分析驱动线圈磁场分布 对发射器性能影响的基础上,优化驱动线圈磁场构型,分析导磁构件的结构参数对磁场构型的影响规律。结果表明： 该方法能减小线圈磁场泄露和级间耦合,增大线圈内部磁场轴向梯度和发射组件所受磁场力,提高电磁线圈发射器 的能量转换效率,得出导磁构件结构参数的最优值。