基于左手材料的复合单极子天线研究

为了改善单极子天线的辐射特性,通过对左手材料开路电流环谐振器(Split Ring Resonator,SRR)的结构及其电磁特性研究,提出一种新的复合天线设计思路,即将单个SRR或多个SRR与单极子天线复合。利用电磁理论和HFSS软件仿真得到工作频率为3.52GHz的这种复合天线的各项参数。仿真结果表明复合天线中SRR的个数对谐振天线的频率影响很小,其增益也基本不变。与单独的单极子天线相比,复合天线尺寸更小,类似电小天线,因此可被应用在电性能类似单极子天线,而天线尺寸又要求较小的领域。     

平面印刷单极子天线频带抑制技术的应用

为克服无线通信系统间相互干扰,采用频带抑制技术对共面波导馈电圆形单极子天线进行改进,设计出一副具有双阻带特性的超宽带天线和一副用于无线局域网/全球微波接入(WLAN/WiMAX)系统的三频段天线.通过在圆形贴片底端加载两条多边形槽线,实现了3.29～4.00 GHz和5.29～6.00 GHz抑制频段的超宽带天线,阻带覆盖了WLAN/WiMAX应用频段.在三频段天线的设计中,综合采用五边形槽线、调谐枝节和扇形槽加载技术,对频带进行阻断和控制.实测三频段天线的工作频带为2.25～2.80 GHz、3.3～3.8 GHz和5.1～5.9 GHz,覆盖了WLAN/WiMAX系统的应用频段,并在其余频段具有良好的频带抑制特性.所设计的两幅天线均具有可调的工作频段,适合复杂环境中对无线通信系统相互干扰的抑制.     

一种简易结构地板开槽的多频段内置单极子手机天线的设计

设计了一种应用于GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE 2.3 GHz/WiMax2.5 GHz/LTE 2.6GHz多频段移动通信制式的内置单极子手机天线.天线整体结构由单馈电双分支平面辐射体和开槽结构的不完全PCB地组成,双分支平面辐射体能够产生3个谐振点,其中的短分支产生2 600 MHz谐振点,长分支产生900 MHz谐振点,短分支和长分支共同作用产生1 900 MHz谐振点,开槽PCB地延长地板的电流路径,从而降低了低频谐振点,增加天线带宽.天线整体结构尺寸为115 mm×60 mm×6 mm,其中天线辐射体尺寸为50 mm×15 mm×6 mm.所设计的天线结构紧凑、简单,易于制作,满足移动手机天线的设计要求.使用Ansoft HFSS仿真软件设计和优化天线结构,并制作实际的测试模型.实验测量结果和仿真结果一致性较好,表明了此天线结构设计的准确性.     

基于介质透镜的太赫兹光电导天线研究

太赫兹光电导天线作为常用的太赫兹源,由于其表面波效应的存在,使得太赫兹光电导天线的转换率变低.为了消除该效应,提高其方向性成为了研究人员的研究热点.选取蝶形天线作为太赫兹源,通过理论分析与CST模拟仿真,确定了蝶形天线的臂长与角度,并在此基础上对低温砷化镓基底材料的厚度进行优化.并引入介质透镜,通过对其半径及扩展比进行理论与数值分析,分析结果表明添加了硅扩展半球透镜的光电导天线相对于不加透镜的,其方向性提高了15％,更好地满足了太赫兹源的使用条件.     

五频段整流天线的研究与设计

针对5G频段以及传统频段的微波能量收集,提出了一款五频段整流天线,其主要由微波能量接收天线和五频段整流电路组成。为了将空间中的5G频段中3.5GHz与4.9GHz的微波能量以及传统频段中的1.75GHz、2.3GHz、2.8GHz的微波能量转为直流功率进行输出,整流电路由两个并联二极管结构的整流电路并联而成,为了收集更多的微波功率,接收天线的辐射方向图在1.75GHz与2.3GHz实现全向性的线极化辐射,在2.8GHz,3.5GHz和4.9GHz实现圆极化辐射。五频带整流天线可在功率为-20～5dBm的环境中工作,且最大RF-DC转换效率可达到58%。因此该整流天线可为低功耗电子设备供电。     

共形异向介质覆层在单极子天线上的应用

当点源置于竖直放置的圆柱形低折射率介质( n＜1) 中时,其射线在竖直面会产生会聚特性而在水平面仍保持全向特性．据此原理,提出由金属柱阵列构成的圆柱共形异向介质覆层,并应用于单极子天线．利用矩量法对覆层的传输特性进行分析,并对基于此种覆层结构的单极子天线进行了实验验证．测试结果表明,该覆层在对单极子E面方向图进行会聚的同时保持H面方向图的全向特性,可使单极子的增益由5.0dB提高到7.8dB．     

基于有限元的车载电路板多场热应力分析

主要研究汽车在行驶中发动机发热和芯片自身发热对车载电路板组件产生的影响。运用有限元软件ANSYS对发动机模块电路板建模,分别施加芯片自身发热、发动机工作温度以及两者共同作用三种情形下的热载荷,进行温度场热应力分析,比较三种情况下的温度场分布和热变形情况。结果显示:在实际车载工作环境中,发动机发热是车载电路板产生热变形的主要因素。电路板组件中最大离面位移出现在电路板中间一带芯片处,上述芯片位置是电路板组件在芯片和发动机共同发热条件下的最危险区域。     

基于图像的废电路板高值元器件识别定位方法

随着电子产品的快速更新,需要回收处理的废弃电路板的数量也不断上升.近年来,图像处理和机器视觉技术发展迅速,基于机器视觉的高值元器件自动拆解技术逐渐成为废电路板回收处理领域的热门研究方向.为提高对废电路板芯片识别定位的准确率,提出一种基于图像的识别定位方法.首先获取废电路板的图像,通过对图像的预处理,提取边缘特征,最后绘制出轮廓并拟合,根据目标轮廓的面积和中心对元器件进行识别定位.该方法具有自适应的特点,能满足不同电路板元器件的识别定位,为废电路板上高值元器件的智能拆解打下基础.     

基于DSP的低功耗介质损耗测试仪的研制

传统的介质损耗角测量需配有耐压高的高压标准电容器进行离线预试.利用传感器从试品上取得所需信号,经数字化处理后算出介质损耗角,实现在线监测.测试仪基于低功耗DSP-TMS320VC33硬件平台,软件上采用高精度DFT算法,克服了传统DFT因电网频率波动难以满足同步采样条件而产生泄漏误差的缺点,提高了测试精度.实验测试结果表明,测试仪准确度高,工作稳定.     

基于随机行走方法的多孔介质导热性能研究

在组成相同的情况下,多孔介质传热性能可以表示为孔隙率、孔隙分布、孔隙连通性和方向性参数的函数[1-4].孔隙分布静态特征可以用面积分形维数来描述,而表征孔隙连通性和方向性的多孔介质动态特性结构参数的相关研究文献较少.本文在传统随机行走模型的基础上,提出了一种新的方向随机行走模型来定量描述多孔介质动态特征,并与有效导热系数建立了定性关系.     

基于改进Graph Cuts的印刷电路板CT图像分割算法

基于锥束CT的印刷电路板(PCB)无损检测是近年来出现的新的PCB检测手段,但是CT图像中普遍存在的金属伪影容易导致PCB图像的错误分割。为了抑制金属伪影对PCB图像分割的影响,文章提出了一种基于图割的交互式分割方法。利用受金属伪影影响的PCB图像灰度分布特点设计了新的权值函数,并进一步利用了用户输入的信息,将用户选取的种子点信息作为计算区域项权重的重要参数。通过对多组印刷电路板图像进行分割实验比较,结果表明与经典的Graph Cuts和Grabcut等算法相比,文章方法在准确性方面有明显提高。     

基于蒙特卡罗模型的伪随机信号分析

文章利用蒙特卡罗算法对伪随机信号序列进行分析,建立了伪随机信号分析模型,对相关函数进行计算,并给出了源程序。最后在Matlab平台验证了方法的有效性。     

基于改进Graph Cuts的印刷电路板CT图像分割算法

基于锥束CT的印刷电路板PCB无损检测是近年来出现的新的PCB检测手段,但是CT图像中普遍存在的金属伪影容易导致PCB图像的错误分割。为了抑制金属伪影对PCB图像分割的影响,文章提出了一种基于图割的交互式分割方法。利用受金属伪影影响的PCB图像灰度分布特点设计了新的权值函数,并进一步利用了用户输入的信息,将用户选取的种子点信息作为计算区域项权重的重要参数。通过对多组印刷电路板图像进行分割实验比较,结果表明与经典的Graph Cuts和Grabcut等算法相比,文章方法在准确性方面有明显提高。     

基于人工免疫理论的数据保密通信研究

针对数据保密通信的现实需求,提出一种新的保密通信方法.该方法首先基于否定选择算法从明文信息本身提取加密因子,然后再以加密因子按m序列进行密钥扩展,生成伪随机密钥序列对明文进行加密.利用该方法生成的伪随机密钥序列的自相关特性较好,数据加密后具备了较好的抗攻击性能,同时接收端还可以用加密因子进行免疫鉴别,以检验数据的完整性.     

基于阵列天线处理的GPS信号抗干扰研究

针对强干扰低信噪比条件下的全球定位系统（GPS）信号的接收抗干扰问题,提出了结合功率倒置算法和相位补偿的抗干扰方法.该方法通过利用功率倒置算法对GPS信号进行预处理,使其能正确解调,并进一步对GPS信号进行相位补偿处理,提高信噪比.仿真结果表明,该方法能有效抑制强干扰,增强信噪比,提高GPS接收机的抗干扰能力.     

基于矢量键图法建模对雷达天线伺服传动系统的研究

基于矢量键图法对天线伺服传动系统进行动力学建模,重点对刚体空间运动的键图表示及系统状态方程的推导。此方法简洁、直观、图形化,对复杂机电系统建模具有优越性。     

基于多天线立体异构网络的物理层安全性能研究

异构网络性能分析研究中,基站和用户分布大多数是平面分布模型,其拓扑结构不适用于建筑物密集的超密度网络场景;同时,垂直维度上的窃听者直接影响异构网络物理层安全性;针对此问题,作者调整了基站天线的垂直维度,通过倾斜、基站与用户的空间分布得到合法用户和窃听者的信干噪比表达式、累积分布函数,对异构网络的物理层安全性能进行了分析。在立体异构网络下行传输链路中增加对基站天线垂直维度的调整,给出了增加基站天线倾斜角变量后合法用户以及窃听用户的信干噪比表达式;并且根据基站和用户的空间随机泊松点过程分布,推导出合法用户和窃听用户的信干噪比累积分布函数,利用此累积分布函数得到系统的平均安全速率闭合表达式。仿真结果验证了微基站密度、下倾角和平均安全速率函数关系闭合表达式的正确性,验证了通过调整垂直下倾角提高物理层安全性能的可行性,并能够得到具体场景的基站密度比。     

机载相控阵天线建模及辐射特性的研究

针对机载相控阵天线电磁辐射特性预测难的问题,利用HFSS对相控阵天线的方向图特性进行了研究。对单元天线进行了物理建模,得出了方向图特性曲线,结合天线绕射理论分析了机载平台对天线辐射特性的影响。研究结果表明,利用HFSS仿真结合天线绕射理论可简化相控阵天线电磁辐射特性的预测。