采用冲激脉冲辐射天线实现皮秒脉冲电场生物组织聚焦的仿真分析

为实现高强度ps脉冲电场在生物组织中的良好聚焦,仿真研究了冲激脉冲辐射天线(impulse radiatingantenna,IRA)的聚焦效果。结合前期研究成果,利用CST Microwave Studio软件建立了长椭球形IRA模型,仿真分析了其聚焦后电场在简易乳房组织模型中的传播规律。在此基础上,引入锥形天线模型,研究经锥形天线抵消主路径后IRA在生物组织中的聚焦特性。仿真结果表明:在具有低电导率的乳房组织模型中,天线在焦点处可以实现良好聚焦;当乳房组织的电导率增至0.5S/m时,其聚焦特性完全消失;引入锥形天线,当其距离生物组织边界为5cm时,可以实现IRA在较高电导率生物组织中的最优聚焦。     

垂尾隐蔽式超短波全向天线的一体化设计

以单极子天线为研究对象,首先对传统单极子天线的工作原理进行了分析,并研究了不同情况对天线性能的影响,然后在此基础上提出了一种新型结构的平面单极子天线,它选用三角形的结构,并采取了加载元件、提升馈电点等技术,有效地减小了平面单极子天线的结构和尺寸,与此同时,有效地实现了天线带宽的展宽,并且在设计中采用了加载技术,实现天线性能的进一步优化.在理论分析的基础上,使用电磁场仿真软件HFSS对天线进行了仿真分析,通过参数扫描得到了天线的最佳尺寸,并分析了天线的方向图和增益等特性.然后对3种不同情况下的天线进行仿真与分析,分别是无限大地平面、有限大地平面、加入钉子和灯泡的复杂结构后,并优化其参数使其获得最佳的特性.最后根据以上仿真结果,提出了复杂结构垂尾隐蔽式超短波天线的一体化设计的方法.并进行了综合仿真,实现了在100～400 M的频段内驻波比小于2.75.     

功率倒置准则下干扰对消空间分辨率分析及优化

干扰对消是系统级电磁兼容领域关键技术。空域干扰对消利用干扰信号与有用信号达波方向上的差异消除干扰信号,当差异较小时,干扰对消空间分辨能力成为决定算法性能的核心因素。文中对功率倒置准则下干扰对消空间分辨率进行分析,比较干扰对消所形成的空间谱零陷分辨率与天线阵列主波束分辨率的差异,提出以有用信号对消比为指标的干扰对消空间分辨率定量表征方法,研究空间分辨率的性能与影响因素。通过理论仿真分析与实验测试,验证空域干扰对消在典型场景下的超分辨特性。结合辅助天线阵列设计,提出干扰对消系统空间分辨率优化方法。该研究对于探索干扰对消技术的能力边界具有较强的理论价值。     

简介各类显示器的特点(十)

PDP等离子显示器对向放电型和表面放电型如图17所示。PDP显示器的主要优点有:(1)采用电子寻址方式,图像失真小,属固定分辨率显示器件,清晰度、色纯全屏一致,没有聚焦、会聚方面的问题;     

不同场景车载天线电磁特性研究

天线是车载通信系统的重要设备,天线电磁特性的研究对提高车载通信系统电磁兼容性能十分重要,是实现车载通信的基础.根据理论推导和经验公式,分析了城市和高速公路等不同场景下车载天线电磁波传输特点,建立了电磁波传输模型,仿真分析了车载天线电磁特性.仿真结果得出了不同场景下通信距离、车体形态与天线增益的关系;结果表明随着通信距离...     

九点会聚介绍

1.概述"九点会聚"又叫"游戏会聚",是在用户模式下进行的一种简单会聚调试。要进行"九点"会聚的调试,要求用户的电视机具有"九点会聚"的调试功能。早期的背投彩电(如"东方     

矿用变频器辐射电磁干扰特性分析

为了研究矿用变频器运行状态下电磁辐射分布特性,基于以电压源型两电平变频器为核心的调速系统,在分析调速系统工作机理与干扰源的基础上,采用矩量法和天线理论相结合的方式,在电磁场仿真软件FEKO中搭建了变频器天线模型.通过模型仿真结果,分析了调速系统稳态下的干扰特性.研究结果表明:变频器外壳起到了很好的屏蔽作用,内部电磁干扰...     

内置于高压开关柜的雪花型微带天线设计

针对高压开关柜内部结构复杂、绝缘距离小等特点,以微带天线为雏形设计了一种内置于高压开关柜的特高频传感器。该传感器首次以高压开关柜体作为传感器的信号参考地,使得天线与柜体一体化;并采用了Koch雪花型贴片作为天线辐射贴片,利用其呈现出的多频特性间接地拓展天线的检测频带。理论估算及仿真分析结果表明,雪花型微带天线仅在300~1 000 MHz频率范围内就有4个谐振点,且在谐振点均具有良好的阻抗匹配。实测结果表明天线能够对局部放电信号进行有效检测,且具有良好的检测灵敏度,验证了天线的有效性和实用性。     

天线平面近场测量的扫描面位置误差分析

本文基于天线平面近场测量技术的基本理论,利用数值分析方法深入分析了天线平面近场测量中有限扫描面位置误差,及其对天线远场特性和测量精度的影响.通过与理论结果的比较,给出了扫描面位置误差源所产生误差和误差的数量级,即天线方向性图的不确定度.该研究为天线近场测量技术的误差补偿提供了一定的理论依据.     

天线平面近场测量的扫描面截断误差分析

本文基于天线平面近场测量技术的基本理论,利用解析法和数值分析法研究分析了天线平面近场测量中有限扫描面截断误差对天线远场特性结果的影响,给出了有限扫描面截断误差所带来的天线辐射方向性图的误差的数量级,即天线方向性图的不确定度,为天线近场测量技术的误差补偿提供了一定的理论依据,同时也得到了一些对实际测量有一定指导意义的结论.     

Design of a special dielectric lens for concentrating a subnanosecond electromagnetic pulse on a biological target

Analytical design procedures, numerical simulations and preliminary experimental results of a dielectric lens concentrating the field on a target are discussed. A quarter spherical electromagnetic lens with subsequent layers is used to obtain better focusing, smaller spot size and elimination of the reflection at the second focal point of a prolatespheroidal impulse radiating antenna for skin cancer treatment.     

大型非周期相控阵天线协同设计

针对大型非周期相控阵天线的特点,提出一种多学科、多领域协同设计的方法。然后运用该方法指导两个产品天线设计,围绕协同设计的典型流程和几个关键控制点展开论述。在测试阶段实测天线的主要指标,天线1辐射端面平面度≤1.4 mm,栅瓣电平≤-20 dB,天线2辐射端面平面度≤1.1 mm,栅瓣电平≤-18 dB,实测数据与仿真结果吻合,各项指标优于设计输入要求,使用性能良好,验证协同设计方法的有效性。最后指明大型非周期相控阵天线协同设计的进一步研究方向。     

椭球反射面聚焦天线的设计和仿真

本文根据聚焦要求,采用物理光学法分别设计了工作在Ka和Ku波段的椭球反射面天线,计算了正馈和偏馈两种方式下的反射面的焦场,并用电磁场仿真软件进行验证,结果表明理论计算与软件仿真结果一致。同时,对影响焦斑大小的因素进行了分析和比较,结果表明无遮挡的偏馈方式的汇聚效果稍优于正馈,口面越大聚焦效果越好。     

High-power broad-area tapered amplifier with a monolithicallyintegrated output focusing lens at 0.98-μm wavelength

We have demonstrated a 0.98-μm wavelength tapered broad-area amplifier with a monolithically integrated aspherical waveguide lens. CW output exceeding 1 W from the amplifier-lens chip was measured with 10 mW input from a 0.98-μm diode laser. The integrated semiconductor waveguide lens focused the amplifier output to a 8 μm×3 μm spot, which was measured at output power up to about 0.5 W, corresponding to 2.5 times the diffraction limit The beam propagation method was used to model the integrated amplifier-lens chip, and the calculated focal distances agree with the experiment to within 5%. The integrated lens may be used for output coupling to a single mode fiber with the requirement that the focal point should be positioned on the output facet. Based on BPM simulation, however, the focal point position becomes uncritical if a single mode output waveguide is integrated. Our results indicate that the waveguiding lens is a useful component for the design of high-power photonic integrated circuits     

Multi-element array signal reconstruction with adaptive least-squares algorithms

For a mechanical antenna system with a perfect parabolic reflector surface of diameter D the antenna gain is proportional to (D/λ_c)², where λ_c denotes the received carrier wavelength. However, for a practical system an increase in D/λ_c is also associated with a decrease in antenna efficiency due to the imperfect reflector surface. Since the antenna efficiency is a very sensitive function of the RMS surface deviation or effectively ofD/λ_c, the loss in efficiency can more than offset the increase in directivity. The loss in efficiency results owing to the dispersion of the signal in the focal plane, with the result that only a fraction of the available signal power is collected by the focal feed. A configuration wherein several feeds are placed in the focal plane of the antenna is considered so as to capture all the available power. However, the signal phase and amplitude at the outputs of the various feeds vary randomly with time owing to the time-varying deformation of the reflector surface induced, for example, by vibrational modes set up by gravitational or thermal fields or wind. Coherent signal combining techniques based on an adaptive least-squares algorithm are investigated for nearly optimally and adaptively combining the outputs of these feeds. The performances of the two proposed versions of the least-squares algorithm are evaluated by simulations. It is shown for the example considered that both the adaptive least-squares algorithms are capable of offsetting most of the loss in the antenna gain incurred owing to reflector surface deformations.     

Two Types of Compact UHF Antennas for Partial Discharge Measurement

To investigate the partial discharge (PD) online monitoring of transformers by ultra-high-frequency (UHF) approaches,high-qualified UHF antennas are focused on as one key technique. The size of UHF sensor used for PD UHF online monitoring in transformer is excessively large,therefore,it is not convenient for internal installation of transformer. Two types of compact UHF antennas with small sizes,a Hilbert fractal antenna and a small loop antenna are presented. PD experiments of three typically artificial insulation defects are executed and both antennas are used for PD measurement. The spectra of power via frequency of detected PD signals are analyzed and compared. The experimental results show that the Hilbert fractal antenna and small loop antenna are qualified for PD online UHF monitoring.     

一种小型化频率可重构微带天线的设计

提出一种新型的小型化频率可重构微带天线.天线由1个倒L形的微带馈线、5个长宽不等的矩形贴片及1个阶梯型的接地面构成,天线整体尺寸为30 mm× 35 mm×1.6 mm.通过控制开关的状态选择相应的辐射单元,可改变表面电流分布,获得不同的工作频段,实现各个状态间的切换.该天线的10个有效工作状态可以等效覆盖1.89～1.92 GHz、2.16～2.32 GHz、2.39～2.91GHz、3.30～3.69 GHz、5.05～5.85 GHz5个不同的频段,各个状态下天线具有良好的全向特性.该天线在WLAN、Wimax、ZigBee、Bluetooth等无线通信系统中具有一定的应用价值.     

六频段手机天线的设计

提出了一种应用在手机终端上,同时能够覆盖无线通信频段中六频段的新型天线设计。在设计中应用到了多个短截线和条带线来产生多频段。整个天线包括接地面在内的体积是38mm×140mm×7mm。该天线能够工作在LTE700、AMPS800、GSM900、ISM/Bluetooth、WLAN和WiMAX这6个频段。根据计算、仿真优化的尺寸,对天线原型进行了制作与测试,在最后给出了软件仿真结果和实际测试结果,结果显示两者基本吻合。     

高速动车组车载双频天线设计与布局研究

针对动车组内无线通信质量问题,在微带线的基础上运用分枝法,设计出满足高速列车车载要求的双频单极子天线。天线尺寸为23mm×36mm×1.3mm,最大增益为3.8dBi,其工作频段为2.28~2.64GHz和5.47~6.15GHz,在2.4GHz和5.8GHz频段相对带宽分别为14.6%和11.7%,覆盖ISM频段。以CRH380A型动车组内部环境为研究对象,运用CST电磁仿真软件,建立车厢内部车载天线布局仿真模型。同时,将车内传输效果与自由空间进行对比。各BSS内的天线传输系数在ISM频段内位于-20~-50dB之间,RSRP属于最优等级Ⅰ。验证了所设计天线的有效性及其布局的可靠性。研究结果对动车组车载天线设计以及车内天线布局有很好的参考价值。     

变压器局部放电超高频在线监测天线研究

针对传统局部放电超高频检测天线频带窄、尺寸大的缺点,设计了一种用于在线监测变压器局部放电的多频带、尺寸小的超高频天线。通过研究了分形理论和天线测量原理,在现有四阶Hilbert分形曲线的技术基础上,利用Ansoft Designer电磁场仿真软件建立天线模型,并通过仿真计算,优化配置了天线的几何参数,设计制造了平板结构的四阶Hilbert分形局放超高频监测天线。利用设计的四阶Hilbert分形天线对四种典型油纸绝缘缺陷进行局部放电超高频信号监测,并采用文中设计的天线与现有技术的三阶Penao分形天线、三阶Hilbert分形天线在实验室进行局部放电对比测量,分析了天线实测效果,实验结果表明该天线能够有效应用于变压器局部放电超高频在线监测。