基于矩量法的螺旋天线设计

螺旋天线具有宽波束、圆极化等特性。以往的轴向螺旋天线多为端射式,辐射方向单一。为弥补这一不足,提出了一种新型的中馈轴向螺旋天线。基于RWG(Rao-Wihon-Glisson)边元的矩量法,采用MATLAB仿真计算出中馈螺旋天线的方向图、反射系数、增益等重要参数。又利用高频结构仿真软件(HFSS)对所设计的中馈螺旋天线进行了仿真。通过两种方法仿真得到的结果吻合较好,仿真结果的正确性得到了验证。实验结果表明:中馈轴向螺旋天线不仅具有以往轴向螺旋天线所具备的定向性好和高增益等优点,还具有两个反向且强度相同的辐射方向,同时天线增益可以达到8dB以上,半功率波束宽度可达33°。这种天线可以应用到多边通信及中继通信等领域。     

周期性缺陷接地结构的BP神经网络模型

缺陷接地结构 (DGS)是由光子带隙结构 (PBG)发展而来的 ,它是在微波电路的接地金属平面上人为地蚀刻出“缺陷”,改变接地电流的分布 ,从而改变传输线的频率特性。周期性缺陷接地结构 (PDGS)是一种在微波电路的接地金属平面上人为地蚀刻出周期性的“缺陷”结构 ,能够使某些频段的电磁波无法从中通过 ,存在明显的阻带特性。文中采用人工神经网络对周期性缺陷接地结构进行建模 ,将其结构尺寸和频率作为输入样本 ,传输系数参数作为输出样本 ,采用贝叶斯正则化算法对神经网络进行训练。神经网络训练完成后 ,在学习范围内将其结构尺寸和频率输入到神经网络模型 ,从输出端立即得到准确的传输系数。     

快速时域有限差分方法计算矩形缺陷接地结构

Courant-Friedrich-Levy(CFL)稳定性条件会限制传统时域有限差分(FDTD)时间步长的选择,因此,采用传统FDTD对矩形缺陷接地结构(RDGS)传输系数(S21)进行计算,需要耗费大量的计算时间。为了节省计算时间,提高计算效率,采用无条件稳定的Crank-Nicolson格式FDTD(CN-FDTD)对RDGS传输系数进行计算,详细讨论了CN-FDTD时间步长与计算效率和计算精度的关系。数值结果表明:当CN-FDTD时间步长取值远大于CFL时间步长时,其计算结果与传统FDTD计算结果仍然吻合,同时计算效率能提高77.2%。比较了CN-FDTD和ADI-FDTD的计算误差,在时间步长取值相同的情况下,CN-FDTD的计算误差要远小于ADI-FDTD。     

一种新型缺陷接地结构的BP神经网络模型

组合式非周期性缺陷接地结构(CNPDGS)是在微波电路的接地金属平面上人为地蚀刻出特殊形状的非周期性"缺陷",改变接地电流的分布,从而改变传输线的频率特性.本文针对一种新型的具有双阻带特性的CNPDGS,在场分析的基础上建立了其BP神经网络模型,将其结构尺寸和频率作为输入样本,传输系数参数作为输出样本,采用贝叶斯正则化算法对神经网络进行训练.神经网络训练完成后,在学习范围内将其结构尺寸和频率输入到神经网络模型,从输出端立即得到准确的传输系数.最后通过了实验验证,进一步说明了神经网络模型的正确性和有效性,为DGS的分析和设计提供了新的有效途径.     

MOTOMAN机器人MIG焊快速成型中的控制方法研究

在电弧焊接快速成型系统中应用关节式机器人,使其按规划路径轨迹带动焊炬运动。首先对机器人进行运动学建模并仿真,完成其正逆解运动算法后,再移植到系统控制软件中结合已有的路径规划算法,用于MOTOMAN机器人路径姿态JBI文件的生成,再通过对MOTOCOM32通信及控制库函数的封装调用,达到对机器人实时监视控制的目的,从而实现了机器人的电弧焊接快速成型控制功能,取得了良好效果。     

基于缺陷接地结构的锐截止低通滤波器

提出了一种缺陷接地结构(DGS)来实现锐截止低通滤波器,可以获得优异的矩形特性.对DGS进行了精确的FDTD数值分析,研究了其几何尺寸对阻带特性的影响.将FDTD计算结果与有关文献的测量结果进行了比较,一致性很好,从而验证了FDTD程序的有效性和计算的正确性.在微带平面添加短截线,研究了短截线的长度变化对阻带特性的影响.结果表明,改变DGS的几何尺寸可以调节低通滤波器的截止频率,也可以通过调节微带短截线的长度来改变低通滤波器的截止频率,这种关系能为该类锐截止低通滤波器的分析和设计提供指导.     

缺陷接地结构的传输特性研究

缺陷接地结构(DGS)是在微波电路的接地金属平面上人为地蚀刻出"缺陷",以改变接地电流的分布,从而改变传输线的频率特性.本文针对周期性缺陷接地结构(PDGS)和非周期性缺陷接地结构(NPDGS)的传输特性进行了FDTD数值分析,得到了它们精确的传输特性曲线.通过分析得出了PDGS结构的周期单元数与其传输特性之间的变化规律;NPDGS和PDGS相比,由于周期单元数和底面结构发生了很大的变化,从而导致其传输特性的表现形式相比于PDGS也产生了极大的差异,这样便能为新型DGS结构的分析和设计提供有力的指导.     

可调谐矩形环DGS的滤波特性研究

提出了一种新颖的可调谐矩形环缺陷接地结构（DGS）,可以用来实现微波滤波器。对矩形环DGS进行了精确的时域有限差分法（FDTD）数值分析,研究了其几何尺寸变化对阻带特性的影响。将FDTD计算结果与有关文献的测量结果进行了比较,一致性很好,从而验证了FDTD程序的有效性和计算的正确性。在微带平面添加短截线,研究了短截线的尺寸变化对阻带特性的影响。通过研究可知,可以通过改变矩形环DGS的几何尺寸去调节该结构的截止频率,也可以通过调节短截线的尺寸来改变该结构的阻带特性。这种关系能为可调谐矩形环DGS的分析和设计提供有力的指导。     

非均匀介质中非对称耦合传输线的ABCD参数

采用新的方法推导出非均匀介质中非对称耦合传输线一般A参数(ABCD参数)的解析表达式，给出了以正规模式参量描述的A参数表达式。所得A参数表达式形式简明，物理概念明晰。通过矩阵分块运算，由z参数推导A参数，对所给表达式进行了验证。验证结果表明了所得A参数解析表达式的正确性和本文方法的有效性。并用所推导出的A参数设计计算了非对称支持宽边耦合共面波导开路节级联构成的带阻滤波器。A参数解析表达式的导出为非均匀介质中非对称耦合传输线在三维(多层)微波集成电路中的应用提供了有力的理论工具。     

组合式非周期缺陷接地结构中FDTD应用研究

组合式非周期缺陷接地结构(CNPDGS)是从光子带隙结构发展而来的,它是在微波电路的金属接地平面上人为地蚀刻出非周期性的“缺陷”,改变接地电流的分布,从而改变传输线的频率特性。与光子带隙结构(PBG)一样,具有明显的禁带特性。文中利用时域有限差分法(FDTD)研究了由CNPDGS结构构成低通滤波器的频率特性,并在此基础上研制了带宽可调节的低通滤波器,测量结果与数值分析一致性很好,进一步验证了FDTD分析的正确性,CNPDGS低通滤波器的研制,为该类型滤波器的设计提供了依据。最后讨论了FDTD方法中完全匹配层(PML)对电路特性分析的影响,给出了电路特性随PML层数变化的曲线。这对FDTD法分析缺陷接地结构时PML的选取具有一定的参考价值。