新型层叠短接式微带蓝牙天线的仿真分析

为适应快速发展的蓝牙无线通信技术的要求,设计了新型层叠短接式微机械蓝牙天线,其10dB带宽达到了11%以上,辐射效率为68%,天线长度小于1/7 λ.首次将三维ADI-FDTD(the alternating direction implicit finite-difference time-domain)全波分析方法应用于该天线的建模和分析,数值模拟结果表明在计算域内网格尺寸相对于其它处网格尺寸或波长小得多的条件下,三维ADI-FDTD时域全波分析方法能更有效地模拟微机械微带蓝牙天线,并能有效地减少CPU计算时间.     

表征漫射体反射特性的一个重要物理参数——双向反射分布函数

本文着重介绍了双向反射分布函数f_b(θ_i,φ_i,θ_r,φ_r)及其在漫射测量中的主要作用,给出了f_b(θ_i,φ_i,θ_r,φ_r)与九种反射比和九种反射比系数之间的关系,同时介绍了f_b(θ_i,φ_i,θ_r,φ_r)的几种测试方法,有关测试仪器的设计准则以及我所研制和使用这种仪器的简单情况.     

寒区高边坡机场坡顶土体振动响应研究

为解决寒区高填方机场坡顶土体安全问题,通过引入土体并联振动模型和快速傅里叶变换（fast Fourier transform, 简称FFT）,分析了振动台试验中冻结土样振动响应在时域和频域内的变化规律,提出了基于响应频率的冻结土样动力稳定性分析方法。研究表明：冻结土样在融化过程中的加速度增长比R_a、频率和频率增长比R_f均明显变大,但加速度幅值变化规律不明显;土样含水率越高,融化时间越短,R_f越大,完全融化后的响应频率值越大,但对加速度放大系数影响不大;在高温冻结阶段,R_f出现突变但R_a变化不显著,表明在频域中分析冻结土样振动响应变化比时域分析中灵敏度更高。振动台试验结果验证了土体振动并联模型的可靠性,对寒区高填方机场坡顶土体安全监测具有一定参考价值。     

H2O/CO2污染对煤油燃料超声速燃烧影响数值研究

在纯净空气与H₂O/ CO₂污染空气来流对比试验结果基础上,采用数值计算方法和化学动力学方法,研究了H₂O和CO₂污染组分对煤油燃料超声速燃烧的影响,获得了试验手段难以得到的燃烧室流场参数和性能数据。完成了相应的煤油燃料超声速燃烧室二维数值计算,其中匹配了进口总温、总压、马赫数、氧气摩尔分数和工作当量油气比。将数值计算结果与相应试验测量值进行了对比分析,并结合燃烧室流场数据、性能参数分析了H₂O和CO₂污染的动力学影响、以及对燃烧室性能的影响。研究表明:(1)数值计算结果与实验测量值总体上吻合,两种手段均体现了纯净空气来流时不同煤油当量油气比的燃烧室性能,并反映了一致的“污染效应”影响趋势;(2) H₂O污染、H₂O+ CO₂污染的存在降低了煤油燃料超声速燃烧室性能,体现在燃烧诱导压升、燃烧效率、流向冲量增量的下降,而且随着污染组分含量的增加,燃烧室性能下降越加显著。      

Ni-Cr-B-Si激光熔覆层与H62黄铜基材间显微组织及微区分析

首次探讨了在H62黄铜基材料上激光熔覆镍基合金的可能性.并利用扫描电镜(SEM)对显微组织进行了观察,分析了熔覆层、结合区及热影响区的组织形貌及成分变化.研究结果表明,利用高能量密度的激光束熔覆涂层,使显微组织明显细化.覆层组织主要由r-Ni、Ni₃B、CrB、M₂₃(CB)₆组成.覆层与基体间形成了冶金结合.基体受温度梯度影响产生了组织粗化的热影响区.     

基于铯里德堡原子的太赫兹探测能级机理

为了更深入地探索基于铯里德堡原子的太赫兹新探测技术，通过仿真模拟研究了在四能级里德堡原子模型下，其原子跃迁后的辐射寿命以及不同跃迁模式下（S_1/2→P_3/2、D_5/2→P_1/2、D_5/2→P_3/2）的系统散粒噪声限制灵敏度。仿真结果表明，原子跃迁后的辐射寿命会随着其能级主量子数的增大而增加；且在模型3种跃迁模式中，S_1/2→P_3/2的原子辐射寿命较其他两种跃迁模式短。对于散粒噪声限制灵敏度方面，探究发现D_5/2→P_1/2的跃迁模式下灵敏度数值最小，即该跃迁模式下系统的探测灵敏度最高。该结论为基于里德堡原子太赫兹探测技术提供了参考，使其对生物、材料领域的微弱信号的探测奠定了基础。     

航空底片测试仪的恒张力数字控制系统研制

在航空底片测试仪的运动过程中,底片张力的变化对底片的位移和定位精度影响很大,从而导致测试结果的稳定性.在对测试仪传动机构的运动学和动力学分析的基础上,建立了全数字闭环控制模型.为了实现张力的实时采样和控制,采用数字信号处理技术(DSP)控制底片在运动过程中的张力,使张力趋于设定的最佳值.使得测试仪获取稳定的、真实的图像数据,为正确测评航空感光胶片成像质量提供了基础.实验结果表明底片平均移动速度最高可达到23m/min;张力设定范围是F_min=0N,F_max=30N;张力变化控制量为ΔF=±0.05N;重复定位精度为±10μm;满足了设计要求.     

单价银离子在 CaO-P2O5 系统玻璃中的发光特性

在弱还原气氛下制备了单价银离子(Ag⁺)掺杂的CaO-P₂O₅系统玻璃,测试了其在室温下的吸收光谱、激发光谱和发射光谱。Ag⁺-CaO-P₂O₅玻璃的吸收光谱表明两个吸收峰。高能峰位于220nm波长,由4d¹⁰→4d⁹5P¹跃迁引起,低能峰中心位于240nm波长,归因于4d¹⁰→4d⁹5s¹跃迁,该吸收与其发射特性有关。紫外波段的宽带吸收产生了可见波段强烈的荧光发射,发光峰位于440nm波长,半宽度为130nm.研究了掺质浓度与发光特性的关系,随着掺质浓度的增加(0.05～0.25mol%),发光峰向较长波段移动。在Ag₂O含量为0.5mol%时,出现了浓度猝灭现象。为了比较起见,同时还研制了Cu⁺-CaO-P₂O₅及Cu⁺-Ag⁺-CaO-P₂O₅玻璃。     

光学系统的杂光计算分析

探讨了光学系统杂光分析方法,[提出了鬼像判别依据,在修改小镜面散射理论中几何遮挡因子(Geometrical Masking-shadowing Factor)基础上,抽象出光学系统中表面粗糙度σ_m/λ≥1.0,的表面双向反射分布函数(BRDF)模型,同时应用矢量微扰理论给出表面粗糙度σ_m/λ<<1.0的 BRDF 模型,并编制杂光分析程序     

工作波长短于10nm的软X射线多层膜

本文对工作波长短于10nm的软X射线多层膜正入射反射镜的国内外现状作了简单的介绍和分析,给出选择多层膜材料的一些原则,并结合本组情况选择了Ru/B₄C、Rh/B₄C和MO/B₄C三种材料组,在波长8.0nm附近设计并计算出多层膜的结构和反射率等性能参数.     

毫米波衍射天线增益的计算

应用天线理论中的电流分布法,首次推导出了具有连续位相结构的衍射天线的增益计算公式.应用此公式对我们设计的毫米波衍射天线进行了模拟计算,其结果与实测值比较接近.并对模拟计算结果进行了分析.     

准光学衍射反射式毫米波天线远场衍射图的计算

应用天线理论中的电流分布法,首次推导了具有连续位相结构的反射式毫米波衍射天线的远场衍射图计算公式。应用此公式对我们设计的毫米波衍射天线进行了模拟计算,其结果与实测值比较接近。并地模拟计算结果进行了分析     

径射状可展天线反射器结构固有模态分析

掌握各种参数对大型天线固有模态的影响规律是减小质量、提高刚度的重要依据.本文将径射状可展桁架与金属细丝编织索网结合,形成了10米口径的大型天线反射器;采用杆单元与索单元,建立了天线反射器的有限元模型;利用ANSYS软件,对5种天线结构的固有频率与质量进行了对比分析,得出了采用12支径向桁架、每支5个单元机构的结构最优的结论.研究了铰链质量、缆绳截面大小、索网初拉力等参数对天线固有频率的影响规律,为天线结构的动力学研究以及结构的进一步优化设计提供了理论基础.     

车载气象雷达天线工作状态下风荷应力研究

针对工作状态的车载气象雷达天线在风荷作用下可能产生的破坏和失稳,传统检测方法是在风洞中进行实验,花费大、时间长、实验数据难以采集,不利于车载气象雷达天线的设计、制造和使用。应用有限元分析软件ANSYS对工作状态下的车载气象雷达天线在不同风荷下的变形和应力应变进行了分析比较,得出了符合实际的结果,较传统方法经济快捷,为车载气象雷达天线在不同风荷条件下的可靠使用提供了理论支持,并为车载气象雷达天线的结构优化提供了有益的借鉴。     

GIS局部放电检测的微带贴片天线研究

本文结合实际气体绝缘组合电器（GIS）结构、运行特点，设计了用于GIS局部放电检测的外置超高频微带贴片天线（MPA）传感器，该传感器安装在GIS盆式绝缘子处，接收盆式绝缘子处泄漏的电磁波，并对周围空间电磁干扰抑制；在选择天线基板的材料、厚度、形状，以及附加阻抗匹配网络等方面进行了频带展宽。计算和实测表明，天线的有效工作频带展宽为340～440MHz，中心频率为390MHz，相对带宽25．6％，达到宽频带天线范围，并且最大辐射和接收方向上的增益达到了5．38。实验室GIS模拟装置测量表明该天线传感器性能良好，具有较高灵敏度，可用于GIS局部放电在线监测。     

A close-coupling multi-antenna type radio frequency driven ion source

A newly close coupling multi-antenna type radio frequency driven ion source is tested for the purpose of essentially improving plasma coupling on the basis of our old type ion source, which reuses a NNBI (negative ion source for neutral beam injection) ion source used in 1∕5th scale of the Large Helical Device NNBI. The ion source and the antenna structure are described, and the efficient plasma production in terms of the positive ion saturation current (the current density) is studied. The source is made of a metal-walled plasma chamber which is desirable from the point of view of the structural toughness for fusion and industrial application, etc. At around 160 kW of rf input power, the ion saturation current density successfully reaches the 5 A∕cm(2) level with a gas pressure of 0.6-2 Pa in hydrogen for 10 ms pulse duration. The rf power efficiency of the plasma production with a close coupling configuration of the antenna is improved substantially compared to that with the previous antenna unit in the old type ion source. The power efficiency is assessed as competing with that of other types of sources.     

Near-field radiation of bow-tie antennas and apertures at optical frequencies

We investigate the ability of the bow‐tie slot antenna to generate intense optical spots below the diffraction limit. A commercially available finite‐difference time‐domain electromagnetic modelling software is used in the numerical simulations. The finite‐difference time‐domain software is first compared to analytical results at optical frequencies to verify its accuracy. We then present numerical simulations for various geometries involving apertures on thin films and the bow‐tie antenna. The transmission efficiency and optical spot size of the bow‐tie antenna are compared with those of rectangular and circular apertures on thin metal films. We also investigate the effects of material composition, frequency, and antenna geometry on the near‐field radiation pattern using numerical simulations.     

碳纤维复合材料在星载天线结构中的应用

随着电子设备结构轻量化技术的发展,碳纤维复合材料作为一种重要的材料在航空航天领域得到广泛应用。文中首先,总结了碳纤维复合材料的优异性能,介绍了碳纤维复合材料天线的铺层设计;接着,重点阐述了碳纤维复合材料星载喇叭天线、反射面天线、天线支架的结构设计要点;最后,基于工程实践提出了一些注意事项,以供其他类型星载天线结构设计参考。     

Compact ultra-wideband monopole antenna with dual-band notched function

本文设计了一种小型的具有双陷波特性的环形超宽带单极子天线。通过在圆环形辐射贴片上开C形缝隙,在反射板上开L型缝隙,实现了天线在WiMAX3.5 GHz和WLAN5.5 GHz通信频带内的陷波特性,天线的大小为24 mm×36 mm×1.6 mm。通过仿真可知,天线S11-10 dB时,带宽范围为2.7-10.6 GHz,陷波范围为3.2-3.8 GHz和5.1-6 GHz,实现了天线小型化、超宽带以及陷波的特性,同时,天线具有良好的辐射特性、方向性和增益,能够满足实际需要。