面向方向图保形的共口径基站天线去耦技术

为了节省基站天线所占空间资源,降低其运营成本,现代移动通信需要将多个天线阵列紧密地排列在一起,构成多频共口径基站天线。多天线的紧密排列势必造成天线间强烈的耦合,不仅使得天线阻抗失配、隔离度变差,同时也造成辐射方向图的严重变形。因此,近年来多频共口径基站天线的去耦成为工业界和学术界研究的热点,早期的去耦技术主要是面向改善天线的阻抗匹配和隔离度,而对面向方向图保形的去耦技术研究相对较少。文章在简要介绍面向方向图保形的基站天线去耦技术的研究现状的基础上,重点阐述了褚庆昕教授天线射频团队基于感应电流抵消、耦合场抵消和辐射阻断等原理,提出的几种新型的去耦技术。这些技术不仅可以有效地改善基站天线的阻抗匹配和隔离,更重要的是很好地实现了天线方向图保形。仿真和测试结果验证了原理的正确性和设计的可行性。一些技术已被用于5G基站天线产品。     

Ultrahigh Energy Storage Capacitors Based on Freestanding Single-Crystalline Antiferroelectric Membrane/PVDF Composites

Inorganic/organic dielectric composites are very attractive for high energy density electrostatic capacitors. Usually, linear dielectric and ferroelectric materials are chosen as inorganic fillers to improve energy storage performance. Antiferroelectric (AFE) materials, especially single-crystalline AFE oxides, have relatively high efficiency and higher density than linear dielectrics or ferroelectrics. However, adding single-crystalline AFE oxides into polymers to construct composite with improved energy storage performance remains elusive. In this study, high-quality freestanding single-crystalline PbZrO₃ membranes are obtained by a water-soluble sacrificial layer method. They exhibit classic AFE behavior and then 2D–2D type PbZrO₃/PVDF composites with the different film thicknesses of PbZrO₃ (0.1-0.4 µm) is constructed. Their dielectric properties and polarization response improve significantly as compared to pure PVDF and are optimized in the PbZrO₃(0.3 µm)/PVDF composite. Consequently, a record-high energy density of 43.3 J cm⁻³ is achieved at a large breakdown strength of 750 MV m⁻¹. Phase-field simulation indicates that inserting PbZrO₃ membranes effectively reduces the breakdown path. Single-crystalline AFE oxide membranes will be useful fillers for composite-based high-power capacitors.     

面向健康体检数据的多目标Top-k频繁模式挖掘方法

为解决现有的模式挖掘方法没有充分利用体检数据中检查项的异常程度与特定疾病之间相关性的问题,提出一种面向健康体检数据的多目标Top-k频繁模式挖掘方法.首先,针对体检数据的特点,提出异常度和覆盖率两个指标,在此基础上,将Top-k频繁模式挖掘建模为一个多目标优化问题;其次,针对该问题,提出一种基于偏好的种群初始化策略和一个面向模式和项的双层更新策略,并基于此设计一种高效的进化多目标优化算法进行求解.实验结果表明,所提出方法所获得的Top-k个模式不仅能够有效地反映其与特定疾病之间的关联性,而且能够提供多样化的模式,为健康管理提供重要的参考依据.     

变母线电压工况下开绕组PMSM单矢量模型预测转矩优化控制

为改善双电源供电型开绕组永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)在采用传统单矢量MPTC控制策略时转矩脉动大、计算复杂度高、权重系数较难整定的问题,该文提出一种基于电压矢量幅值的最优矢量快速选取方法,利用无差拍预测转矩控制思想,直接预测出参考电压矢量,消除评价函数中的权重系数,分析变母线电压工况下的基本电压矢量变化趋势,结合扇区细分的思想,对不同电压比例下的矢量选取方法进行分析推导,充分考虑了双电源供电型开绕组PMSM拓扑的所有基本电压矢量,采用类似开关表的方法建立了不同扇区内的最优矢量选取方法,降低算法的计算复杂度,有效改善了电机的转矩脉动。实验结果表明,该文提出的单矢量模型预测转矩控制策略在宽母线电压比例范围内均能获得较好的电机控制效果。     

基于粗糙集的电池储能电站海量数据处理方法

锂离子电池的储能电站在运行过程中上传的数据量庞大,数据采样率高,增大了实时在线评估工作的难度。如何提取并压缩有效数据,同时保证压缩后的数据具有保真性,成为数据挖掘预处理所面对的主要问题。针对上述问题,选取储能电站特定工况下一个电池簇的数据,利用粗糙集方法,对数据的属性进行约简,根据正态分布的$ 2\sigma $原则对属性值进行二元逻辑划分,将单体电池划分为频繁检测对象和普通检测对象,压缩了在线处理的数据量。最后,对同一电池簇20天内不同工况数据进行验证,证明了该处理方法的有效性。     

基于电机参数在线修正的高速永磁同步电机无位置传感器算法研究

针对运行环境恶劣的无位置传感器高速永磁同步电机(HSPMSM)系统,无位置传感器算法的参数依赖性是热门研究方向之一。研究了一种基于估计旋转坐标系下扩展反电动势的无位置传感器算法,利用系统稳定性分析法对算法模型的电机参数依赖性进行了定性分析。通过建立四阶扩展卡尔曼滤波观测器对电机参数进行在线辨识,并结合参数依赖性规律,实时修正位置观测器算法模型中的电机参数,有效解决了运行过程中参数变化导致系统失稳的问题。在额定功率、转速分别为60 kW与45 000 r/min的高速离心压气机系统中通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于定子磁场定向的永磁辅助同步磁阻电机无差拍直接转矩控制

针对永磁辅助同步磁阻电机(PMASynRM)直接转矩控制(DTC)转矩脉动较大的问题,研究了基于PMASynRM的无差拍直接转矩控制（DB-DTC）方案。该方案将有效磁链的概念引入PMASynRM,〖JP2〗提取转子位置信息应用于DB-DTC,提高了电机的运行性能;采用了基于定子磁场定向的无差拍转矩控制方法以简化计算和有效抑制转矩脉动。搭建基于定子磁场定向的无差拍直接转矩磁链控制（DB-DTFC）模型并在MATLAB/Simulink软件上进行仿真试验,验证了该算法可以有效减小磁链和转矩脉动,具有较好的动态和稳态性能。     

声透镜指向性换能器研究

该文利用声学透镜使声波能量聚焦,实现小尺寸换能器窄波束声辐射。利用有限元方法分别建立了单凹面声透镜及双凹面声透镜仿真模型,优化了声透镜结构参数,设计并制作了双凹面声透镜指向性换能器,并在消声水池内对换能器样机和声透镜进行了性能测试。换能器样机辐射面积直径?120 mm,设置声透镜后,提高发送电压响应级4 dB,发射指向性-3 dB波束开角由76°变为约30°(@10 kHz),与仿真计算结果相符。实验结果表明,声透镜有效减小了换能器发射波束宽度,提高了换能器主瓣发送电压响应,验证了双凹面声透镜对优化换能器指向性的效果。     

铜铟镓硒薄膜太阳电池研究进展和挑战

铜铟镓硒(Cu（In,Ga）Se₂,CIGS)太阳电池产业化受到全世界广泛关注。作为高转换效率薄膜电池,其效率可与晶硅电池相比,目前最高效率达到23.35%。对于小面积实验室电池而言,研究重点是精确控制吸收层的化学计量比和效率;对于工业化生产而言,除化学计量比和效率外,成本、重现性、产出和工艺兼容性在商业化生产中至关重要。重点介绍了不同制备工艺、吸收层组分梯度调控、碱金属后沉积处理、宽带隙无镉缓冲层、透明导电层和柔性衬底等研究进展。从CIGS电池的效率来看,将实验室创纪录的高效电池技术转移到平均工业生产水平带来显而易见的挑战。     

A Plug-and-Play,Scalable Control Method for AC Island Microgrid

Wireless Personal Communications - In this paper, a scalable, plug-and-play (PnP) and system-stable synthesis control method is proposed for the AC island microgrid consisting of a distributed...