一种微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构

针对基于微波多层介质板的微带线到带状线过渡问题,提出了一种微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构,通过地层的圆形开孔完成微带线与带状线椭圆形贴片间的电磁耦合与匹配设计,实现了微波信号在微波多层介质板内跨层传输。将微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构在三维电磁场仿真软件中进行了建模,并对背对背结构进行了仿真、加工与测试。测试结果表明,在7~13 GHz的频带范围内输入输出回波损耗小于-12 dB,插入损耗最小为1.48 dB。该微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构具备了良好的性能,同时具有电路结构简单、加工方便等特点,在微波电路设计方面具有较高的实用价值。     

基于散射矩阵的无线电能传输系统电磁耦合效率测量方法的研究

针对磁耦合谐振无线电能传输系统的磁场耦合效率进行研究,分析了无线电能传输系统能量传输的逻辑关系,将系统网络等效为两个子网络级联,基于各个二端口网络散射矩阵的等效关系,推导出计算两个子网络间电磁场耦合效率的模型。提出基于散射矩阵的无线电能传输系统电磁耦合效率测量方法,通过仿真或实际测量获得S参数,通过S参数的计算得到无线电能传输系统的电磁耦合效率。计算结果与系统能量传输变化规律一致,证明了该测量方法的可行性。该方法测量步骤简单、实时性强,对于分析、优化传输系统的效率具有实用价值。     

快前沿脉冲磁场测量系统研制

针对高空核电磁脉冲(HEMP)模拟器建设和效应研究中脉冲磁场测量的需求,介绍了一种快前沿脉冲磁场测量系统的设计、标定和使用过程。首先,依据等效电路分析了电小环天线的测量原理和频率特性;其次,建立了小环天线数值计算模型,研究了其脉冲接收特性;然后,通过电路模拟的方式研究了电路参数对测量结果的影响;最后,设计了一种快前沿B-dot传感器,结合积分器和光纤传输系统构建了一套快前沿脉冲磁场测量系统,测试了其性能指标,并在高空核电磁脉冲模拟器下取得了应用和验证。结果表明:该测量系统上升时间小于1 ns,满足快前沿脉冲磁场测量需求。     

平行板型三维脉冲电场传感器的研制

宽频带传感器是脉冲电磁场测量的关键设备之一,目前用于脉冲电场测量的传感器大都是单极化形式,只能测量半空间、单极化方向上的电场。为此,研制了一种可用于脉冲电场测量的三维平行板型结构传感器,它由三维电场天线和光发射机组成,与相应的光纤传输系统配合,可以对三维脉冲电场进行同时、全空间测量。应用FDTD法对三维电场测量天线模型进行了数值模拟,重点分析了三维天线的极间耦合、三维场分量的合成与频率特性。计算结果表明,平行板型三维电场天线可以满足脉冲电场测量要求。根据数值模拟的结果实际制作了三维电场传感器并对该传感器进行了实验验证。测量结果表明,该三维电场传感器的性能达到了设计要求。     

电快速脉冲群试验的空间辐射场强特性研究

由于电快速瞬变脉冲群试验时域上的多变性和频域上的宽带特性,经常会引起设备的误动、拒动和延迟动作。根据IEC 61000-4-4 2012推荐的数学表达式,在时域和频域上分析了电快速瞬变脉冲群干扰机理。针对其由于高频效应所带来的辐射特性,首次采用基于光纤传输的瞬态电磁场测量系统对电快速脉冲群试验辐射场强进行了测试评估。在容性耦合夹水平面0~200 cm和垂直方向0~50 cm(在坐标为50 cm处和100 cm处)做出其辐射场强分布,可为今后的试验布置提供一定参考。     

中压电力线宽带载波通信耦合技术研究

中压电力线宽带载波是解决配网自动化瓶颈问题的最佳通信方式,高效、可靠的耦合技术是电力线通信高速宽带化发展的基础,它要求信号在很宽的频带上线性传输,传统的窄带耦合已不能满足要求。作者从网络结构和传输特性的角度,分析中压电力线宽带载波对耦合器的要求,指出10 kV配电网阻抗随频率呈不规则变化。进而采用"电磁耦合"与"阻容耦合"相结合的"复合耦合技术",设计了减小阻抗影响的高效宽带低输出阻抗的耦合电路。最后对耦合电路的频率特性及载波信号加载效率进行分析,结果表明该耦合电路能满足高速宽带的通信需求。     

三维瞬态涡流-电路-运动系统耦合问题的新解法

提出一种分析瞬态三维电磁场-电路-运动系统耦合问题的新方法,该方法考虑了外部电路、材料非线性、涡流影响以及运动等因素,适用于工程计算。对于三维瞬态涡流场与电路耦合问题,应用Crank-Nicholson法进行求解;对于运动问题,应用一种非协调网格技术的插值运动边界法进行求解;三维电磁转矩的计算应用节点力法实现。为验证该方法的有效性,将其应用于Team Work问题10、 24以及24的运动模型的分析与计算,得到的结果误差均小于2 %且计算时间明显缩短,即该方法能较为高效准确地解决瞬态三维电磁场-电路-运动系统耦合的问题。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统的分析与设计

分析并设计实现了一种基于脉冲驱动的磁耦合谐振式无线电能传输系统.介绍并阐述了磁耦合谐振式无线电能传输技术原理及其优越性.分析了脉冲驱动式磁耦合谐振无线电能传输系统中脉冲驱动频率fs及脉冲驱动占空比Don等相关参数对系统传输效率、功率的影响.对所提出的无线电能传输系统进行实验测试,实验结果表明,需综合考虑上述相关参数,以达到传输效率、传输功率的最优化设计.实验结果表明了理论分析的有效性.     

光纤通讯技术在晶闸管触发系统中的应用

介绍了利用光纤通讯技术传输晶闸管触发脉冲实现普通晶闸管光纤触发的方法.光纤收发模块和光分路器配合使用传输晶闸管触发脉冲,光纤传输信号不受外界电磁干扰,提高了触发系统抗干扰能力.并采用耦合取能技术给高电压端的脉冲接收放大电路供电,光纤优秀的高压隔离性能和耦合电源的使用使高、低电位电路隔离,解决了高压大容量晶闸管整流器和晶闸管触发控制系统之间的高压隔离及脉冲抗干扰问题.     

基于DSP的无线电能传输系统设计

电磁场谐振耦合是解决电能无线传输技术中传输距离短和效率低等问题的有效途径。基于DSP对谐振式无线电能传输系统进行了总体设计,利用DSP高速、高精的数字化功能为双E类逆变器提供PWM脉冲控制,     

某型装备的UWB电磁脉冲效应研究

为了研究某装备的超宽带(UWB)电磁脉冲效应,结合装备的具体情况分析了传输线的场线耦合和串扰理论及相关文献后指出,在UWB作用下其控制线可能激励较高的差模干扰电压,且此干扰能"通过"光电耦合器件并注入设备后级敏感电路。利用屏蔽室、吸波墙和GW级超宽带辐射器等搭建的UWB辐照实验系统进行效应实验的结果表明上述分析正确。经分析和实验验证证明,该装备在UWB辐照下其正常的工作状态会受到显著影响。     

基于FDTD的粗糙地面宽带前向电磁散射研究

采用指数型分布粗糙面模拟实际的粗糙地面,运用FDTD方法研究了超宽带高斯脉冲电磁波入射粗糙地面时的宽带前向电磁散射问题;通过数值计算得到前向散射系数随频率的变化曲线,并与时谐场源激励下的结果进行了对比;分析了不同的粗糙地面高度起伏相关长度、均方根高度,土壤湿度和入射角下前向散射系数随频率的变化关系,得到了指数型分布粗糙地面的宽带前向电磁散射特性。数值计算结果表明各参数的变化对前向电磁散射系数的影响比较明显,入射波不同极化方式下的前向散射系数也有显著变化。     

基于调制电磁脉冲场的主动电磁探测研究

在车辆检测中,主动电磁探测因其性能受环境干扰影响小而越来越受重视。但是主动电磁探测常采用连续波工作,车辆的反射信号与直耦信号叠加在一起,使得检测算法非常复杂。为了大幅度简化检测算法,提出了一种调制电磁脉冲场方法。本系统包括一个磁偶极子发射天线和一个接收线圈,发射天线持续地辐射经正弦信号调制的且极性周期性改变的脉冲信号,这样就产生了一个具有低频成分的发射电磁场。如果目标存在,在接收电磁场的脉冲间隔内,就会出现目标的涡流二次场。连续地在接收电磁场的脉冲间隔内采样并做谱,如果出现此低频成分,则表示目标存在。     

径向磁场与环向电流作用的电磁发射模式

常规线圈型电磁发射器的径向应力远大于轴向加速力,因此构建了径向磁场与环向电流作用的多极矩场电磁发射模式;介绍了多极矩场电磁发射器的系统设计,分析了弹射部分和多级加速部分电磁力的产生,基于抛体电流丝法建立了发射系统的机电方程;采用电磁场有限元与瞬态电路耦合法,仿真分析了单级8极矩场电磁发射的瞬态过程;搭建原理性缩比实验,验证了多极矩场电磁发射模式的可行性。     

电磁脉冲环境下电磁继电器温度场仿真

对电磁脉冲（EMP）环境下的电磁继电器温度场分布进行了三维有限元热电耦合仿真。在建立热分析模型时对热源进行了等效处理,通过电路仿真得到了电磁脉冲在电磁继电器接触系统回路中引入的干扰电流。在仿真中基于热相似理论计算了电磁继电器各向表面的对流散热系数,考虑了连接导线对散热的影响,得到电磁继电器的温度场分布。     

电磁脉冲模拟器仿真与实验研究

为了获得电磁脉冲模拟器工作区间内瞬态电磁场的分布情况并用时域有限差分法对自建的电磁脉冲模拟器进行了建模和数值仿真,并用三维瞬态电场测量系统和瞬态磁场测量系统实际测量了模拟器工作区间内的瞬态电磁场。仿真和测量结果表明,该电磁脉冲模拟器可产生上升沿为20~30ns的强电磁脉冲,且二者吻合较好。基于建立的模型得到了有界波电磁脉冲模拟器工作区间内瞬态电磁场的分布规律:电磁脉冲强度由工作区间中心向两侧逐渐减小,随高度的增加,电磁脉冲强度逐渐增大。基于上述模型通过数值仿真可检验电磁干扰和电磁防护实验结果的准确性。     

强电磁脉冲模拟技术

为了对核电磁和雷电电磁脉冲等进行模拟研究,研发了由Marx发生器和GHz横电磁波室组成的电磁脉冲模拟装置。介绍了该装置的组成及工作原理、产生的高空核电磁和雷电电磁脉冲后分析了电路参数对核电磁脉冲波形的影响并用光纤场测量仪GC-202-1测出了用该装置产生的电磁脉冲波形。初步实验研究表明,用这种装置能够实现对强电磁脉冲的实验室模拟。     

瞬态电磁场辐射敏感度测试系统

随着科学技术的发展,各种电子设备大量使用,电磁干扰成为关注的焦点,要进行电磁干扰实验首先必须建立模拟电磁场.本文介绍了可以模拟核电磁脉冲的瞬态电磁场辐射敏感度测试系统,论述了该测试系统建立的必要性、功能、系统组成及使用方法.     

GIS局部放电的超宽频检测系统初探

针对GIS运行中存在的潜伏性绝缘缺陷,根据GIS局部放电脉冲所激发的电磁波传播特性的宽频带特诊,对一种新型超宽频带天线局部放电检测系统实验方案作了探讨.