基于小孔耦合的毫米波宽带定向耦合器研究

基于小孔耦合理论和电磁场全波分析法,根据正向叠加和反向抵消原则,确定耦合孔半径、间距和数量,并通过HFSS 软件进行仿真设计,实现了毫米波段定向耦合器的工作频段展宽;提出了一种新颖的波导腔体三层结构设计方案,解决了波导接触面缝隙切割电流引起的毫米波辐射问题,实现了波导无辐射装配,提高了器件的稳定性和可靠性。成功研制的毫米波W 波段宽带、高耦合度定向耦合器在88 ~102 GHz 频段传输损耗0.6 dB,两路输出幅度误差优于±0.3 dB,隔离度大于18 dB。     

库水位日降幅对白家包滑坡稳定性影响分析

以三峡库区白家包滑坡为研究对象,通过野外勘察和资料收集,对比分析GPS监测曲线、库水位变动曲线和降雨历时曲线,并利用Geo-Studio的SEEP模块和FLAC~(3D)分别对各种不同库水位日降幅条件下滑坡渗流场及应力应变进行了数值模拟。结果表明,滑坡的应力场、位移场、塑性区均随库水位日降幅增大而变化,其变形量及塑性区范围均随库水位日降幅的增大而增大。综合分析认为,目前白家包滑坡处于欠稳定-不稳定状态,在增大库水位日降幅条件下滑坡稳定性将会进一步降低而导致失稳。研究成果可为三峡水库调度确定库水位日降幅标准及滑坡防治提供参考依据。     

微波宽频段高性能高集成T/R组件设计

基于微波宽频段有源相控阵系统T/R组件工程化迫切需求,针对传统T/R组件工作频带不够宽、体积尺寸大、稳定性差、移相衰减精度不高等问题,本文设计了一种X-Ku波段宽频段高性能高集成T/R组件。在突破八通道组件架构设计技术、基于LTCC整板的高密度集成设计技术、宽带GaN功放高可靠高效率及散热设计技术、高频宽带高隔离防腔体效应设计技术、组件模块化设计及可制造性设计技术等关键技术基础上,研制出X-Ku波段10～18GHz八通道T/R组件。组件具有收发放大、幅相控制和安全保护等主要功能,实测结果全频带内输出功率≥23.9W、噪声系数≤3.52dB、移相精度≤3.90°（RMS,均方根值）、衰减精度≤0.94dB（RMS）、驻波≤1.98、效率≥23%。其中,工作带宽指标由之前的单频段10～12GHz、15～17GHz拓宽到宽频段10～18GHz,输出功率由之前的10W量级提高到20W量级,噪声系数由之前的4.3dB提升到小于3.52dB。本组件具有高频、宽带、高效、高集成的特性,可应用于新型综合传感器雷达系统、多功能综合电子系统等装备中。     

仙女山断裂与三峡库首诱发地震和滑坡的相关性

仙女山活动断裂诱发地震及其对滑坡的控制是三峡库首区重大地质问题。野外地层剖面记录表明,仙女山活动断裂经历了两次强烈抬升,为滑坡形成提供了物质基础;依据地震与滑坡在时间和空间上的相关性分析,仙女山断裂可能对新滩滑坡的产生具有控制作用;引入摩尔-库仑准则对仙女山断裂活动性进行分析后认为,库水位涨落引起断裂三维应力状态变化,且诱发地震在高低两极水位和蓄水回落阶段高发。该研究可为揭示仙女山活动断裂与地震和滑坡的相关性提供依据。     

星用高性能高可靠微波放大器单机研制

作为新一代长寿命高可靠卫星有效载荷系统的关键单机,本文设计了一款星用S波段微波放大器,通过突破单机高可靠架构设计技术,大动态输入过载保护、电源及射频通道安全性等保护电路设计技术,微波电路防自激及腔体效应、EMC等稳定性设计技术,单机高效散热技术等关键技术;使得单机实测带内增益起伏≤0.081dB、驻波≤1.27、通道间幅度一致性≤±0.075dB,在激励过载20dB、电压拉偏90～110V、驻波拉偏3∶1下仍能正常工作,供电单元具有输入过流保护、输出过流保护、输出过压保护等功能,12年末期可靠度优于0.998;从而实现了放大器单机的高性能、长寿命和高可靠,本单机初、正样阶段零归零、指标零超差、星载环境试验零故障;目前在轨工作正常、稳定。     

粗颗粒对黏性土干缩开裂影响的试验研究

在极端干旱条件下,黏性土失水将会产生裂隙,并会对土的工程性状产生显著影响。自然界中的土通常还含有一些粗颗粒。目前关于粗颗粒对黏性土失水开裂影响的研究很少,特别是有关粗颗粒对黏性土开裂影响的定量描述鲜见报道。为了研究粗颗粒含量对黏性土失水开裂的影响,在黏性土中掺入石英砂颗粒制作含粗颗粒的黏性土样,在自制的可自动实时摄像的恒温恒湿箱中开展失水开裂试验,采用计算机图像处理技术,定量描述了蒸发过程中含粗颗粒黏性土的开裂特征和表面裂隙的几何分维特征,定量分析和讨论了粗颗粒对黏性土开裂的影响机理。结果表明:①在蒸发过程中,黏性土中的粗颗粒会增加水分从下至上的运移距离,并且减小了过水面积,使得土样表面孔隙失水后得不到足够的补充,空气进入土样表面孔隙,提高了土样进气值含水率;②土样开裂含水率只与是否含有粗颗粒有关,与粗颗粒含量关系较小,并且土中粗颗粒能明显提高土的开裂含水率;③土中粗颗粒对裂隙宽度的发展具有阻碍作用,对裂隙长度的发展有促进作用,裂隙面积随粗颗粒含量增加先增加后减小;④土样表面裂隙的分形维数和裂隙率正相关。     

X 波段快速跳频频率综合器的设计与实现

本文主要以频率合成器在毫米波探测器中的应用为背景,对快速、高稳定、低相噪、小体积频率源进行研究。 首先,本文介绍了设计方案及其优点,并且着重分析了环路带宽的选择对频率源建立时间和相位噪声对系统的影响, 设计实现了一套模块化的适用于毫米波探测器中的频率源系统,本文使用了乒乓式的锁相环保证了快速的跳频时间和 低相位噪声,使用了matlab 分析跳频本振的跳频时序,并且分析振动实验的结果。     

X 波段微带高低阻抗线低通滤波器设计

微带高低阻抗线低通滤波器结构简单，易于加工，可直接在薄介质基片上实现导带印刷，在系统中常作为选 频器件用来抑制干扰信号和谐波信号。本文根据传输线的基本原理，优化设计了一个X 波段的低通滤波器，用于抑 制系统中11GHz 本振信号的二次谐波。本设计利用电磁仿真软HFSS 进行建模和仿真，经优化22GHz 频点处的带外 抑制可达到到-38dB，11GHz 频点处的驻波比可达到1.13，回波损耗可达到-23.88dB。最终滤波器的总体尺寸为 14mm?6mm?0.508mm。我们进行了实物加工并对实物性能进行测试，其结果基本满足系统的指标要求。     

基于流固耦合试验的k-n表达式探讨

k-n关系是岩土工程流固耦合分析计算中的一个关键表达式,常规的室内渗透试验由于没有考虑到渗流过程中的流固耦合效应,因而得到的k-n关系与实际情况有偏差。为得到更精确的k-n关系,采用自主研发的SRS-1型渗流和蠕变耦合试验仪开展了各种不同固结压力下的三轴流固耦合试验,获得了渗流过程中土样孔隙率随时间的变化曲线,拟合得到了考虑流固耦合与不考虑流固耦合的k-n表达式,并对考虑流固耦合、不考虑流固耦合及Kozeny-Caman经验公式给出的3种k-n表达式进行了对比分析。将3种表达式分别用于考虑流固耦合效应的一维饱和地基固结的数值模拟,将计算结果与非流固耦合方法计算结果进行比较。结果表明:渗流过程中土的孔隙率是动态变化的,为得到更精确的k-n关系,应考虑渗流过程中的流固耦合效应;工程中的土体固结问题实际是一个流固耦合问题,不能按非流固耦合方法计算,否则产生的误差非常大;当前流固耦合数值模拟中被广泛使用的Kozeny-Caman经验公式不能很好地反映黏土k-n的关系,在数值计算中造成的误差非常大,因此不建议使用;为了提高数值模拟结果的准确性,建议采用考虑流固耦合效应的k-n表达式。