基于LTD技术900 kA的Z箍缩驱动器设计

介绍了一种用于丝阵Z箍缩(Z-pinch)内爆实验研究的脉冲放电模块的设计。模块基于直线型变压器驱动器(LTD)技术,包含34个放电支路,通过4个铁基非晶磁芯耦合。每支路由2个40 nF电容器和1只4间隙串联气体开关组成,回路电感为220 nH。设计了水电阻负载检验模块输出性能,在匹配状态下,负载上的输出电流峰值916 kA,上升时间99.8 ns。设计了磁绝缘传输线将输出脉冲传输至Z-pinch丝阵负载,并利用“零维模型”对LTD模块和负载的耦合放电进行了模拟计算。结果显示,丝阵负载上的放电电流峰值可达960 kA,上升时间为114 ns。     

基于阻抗失配的快沿方波脉冲防护研究

针对快沿方波电磁脉冲的防护问题,分析了不同半导体防护器件的阻抗变化对电磁脉冲的响应时间、端口传输功率的影响,得出了阻抗失配具有良好的方波电磁脉冲抑制作用和响应速度快的特性;为提高功率容量,采用了微带滤波器,通过1/4波长原理,仿真、设计、制作了1/4 波长微带带通滤波器,频率范围3.2 ~6.2 GHz,插入损耗臆1.8 dB,阻抗为50 W,在1 GHz 处的带外抑制为30 dB;利用高频噪声发生器(INS-4040)产生的快沿方波脉冲对其进行测试,结果表明此微带带通滤波器对快沿方波脉冲具有很好的抑制作用,同时具有亚纳秒的响应时间。     

基于频率选择表面的宽角扫描阵列

设计并加工了一种基于双层频率选择表面(frequency selective surface, FSS)的一维Vivaldi阵列天线.首先采用周期边界条件分析无限大阵列中的单元特性, 利用等效传输线原理和广义散射参数矩阵来设计优化加载在Vivaldi阵列上方的介质宽角匹配层.然后, 在所加载的双层介质匹配层表面直接印制FSS结构使阵列扫描特性得到极大改善.仿真和实测结果表明, 一维Vivaldi阵列中心单元在7~12 GHz的有源驻波比均小于2.5, 在8~10 GHz波束扫描范围能够达到±60°.仿真结果还表明:采用双层FSS结构的Vivaldi阵列与未加载匹配层的Vivaldi阵列相比, 在7~11.5 GHz增益有2~4 dB的提高; 同时在扫描至±60°时, FSS结构的加载使得阵列在对应扫描角下的交叉极化下降了5~10 dB.     

微波传输线双倒L型等效电路的分析

本文从教学实践出发,在经典的非对称倒F型和对称T型、Π型等效电路模型基础之上,建立了非对称双倒L型等效电路,并运用基尔霍夫定律推导出相同的传输线方程.本文对于微波传输线内容的开放式教学具有一定的参考作用,有利于学习者对于传输线的各种建模方法进行充分的讨论,加深其对于传输线方程推导过程的认识和理解.     

脐带缆中通信电缆间串扰计算方法研究*

脐带缆是由电缆、光缆和药剂运输管线组成的紧凑多管线聚合缆,多应用于深水和超深水的石油和天然气资源开发.随着脐带缆敷设距离的增加和管线集成度的提高,通信电缆间的串扰已成为脐带缆中电缆通信可靠性设计必须考虑的关键问题.为此,提出了脐带缆串扰计算的一种场-路耦合模型和计算方法.为考虑脐带缆中多导体芯线的通信电缆,提出了基于多导体传输线(MTL)理论的多通信电缆串扰的计算模型和计算方法.由于脐带缆结构较复杂,电缆芯线周围的介质非均匀,电缆芯线导体之间不满足宽间隔条件,因此提出了上述模型参数的数值计算方法.最后,仿真计算了典型脐带缆通信电缆间串扰分布规律,并进行了实验验证,证明了该模型和算法的准确性.     

电声脉冲法测量系统的等效传输线模型及声学特性分析

采用电声脉冲法测量绝缘内部空间电荷分布时,应用仿真方法准确评估测量系统的特性有助于电荷结果的精确分析。针对测量过程中声波传播与转化这一电荷信号关键传递过程,结合传输线模型中的电压波传播原理,提出了声波信号的等效有损传输线模型的构建方法。基于电极记录点和传感器位置处的一致模拟结果与分析结果,验证了仿真模型的可靠性。针对实际测量过程中存在的反射杂波信号问题,指出脉冲激励频率过高时反射杂波可能会影响实际测量的有效信号。进一步仿真结果表明,半导电电极与试样声阻抗不匹配会影响上电极界面的声波幅值,而背衬吸声材料与传感器不匹配则会影响获得的测量波形形状。最后针对多层介质的模拟结果发现,测量所选背衬吸声材料的厚度也需远大于多层试样的厚度,以避免反射对有效测量信号的叠加影响。由此,仿真模型可以有效评估实际电声脉冲测量系统的声学特性。     

考虑频变特性的大型变压器绕组VFTO分布计算

在有限元软件基础上得到不同频点下变压器绕组的复电容,进而确定变压器绕组分数阶模型中的导纳参数。并将简化后的变压器绕组分数阶模型用于大型变压器绕组VFTO分布计算。     

基于函数幅值和线路等分法的双端故障定位研究

由于恶劣天气、外力破坏、绝缘老化、鸟害等原因,输电线路发生短路故障的概率很高。为了准确地找到故障位置和加快线路修复,提出了一种采用电压、电流数据的双端故障定位方法。该方法基于线路两侧不同步数据采用均匀传输线方程推导出新的故障定位函数,利用函数的幅值特性和线路等分法得到具体故障点或搜索范围。最后,MATLAB仿真与计算结果表明,提出的故障定位方法简单易行,定位结果(故障点和搜索范围)符合现场实际巡线需求,能克服过渡电阻和线路两侧数据不同步的影响,适用于各种短路故障类型。     

基于感性传输线的可调有源滤波器北大核心CSCD

论文采用电容加载传输线结构实现了一个可调谐的有源带通滤波器。该滤波器主要由感性微带线与三极管极间电容产生并联谐振提供频率选择性。通过在微带线后加载一个可变电容改变该感性微带线的等效输入阻抗,从而改变谐振频率,同时产生一个传输零点,以提高阻带抑制性,可变电容同样可以改变传输零点的频率。输出匹配采用多节传输线达成宽带匹配以确保调谐过程中输出端始终保持良好的回波损耗。该有源滤波器的中心频率在1.5GHz～2.5GHz频段范围内可调,中心频率处增益大于5dB,回波大于10dB。     

求解传输线方程定解的一般边界条件

求解传输线上电压/电流分布是分析其工作状态的基础,“微波技术与天线”教材给出了三种边界条件（源端条件、终端条件、电源和阻抗条件）来求解传输线方程通解中的待定系数,从而确定传输线上电压/电流分布。给出传输线方程定解的一般边界条件,即假定已知传输线上任意某点的电压/电流,则可以确定传输线上的电压/电流分布,并将教材中的三种边界条件归纳为一般边界条件的特例。