高次模下矩形巷道形状因子对电磁波的影响

不同形状的巷道内电磁波的传播特性不同,在不同次模情况下的电磁波传播特性也不相同。在分析电磁波传输理论和多波模理论的基础上,利用计算机对高次模情况下矩形巷道形状因子对电磁波传播衰减的影响进行了仿真研究。仿真结果表明,在矩形巷道形状因子一定时,随着电磁波传输模式的升高,电磁波的衰减越来越大;不同模式时,随着形状因子的增大,电磁波衰减曲线的斜率不变;水平极化模式时,随着形状因子的增大,电磁波的衰减先减小后增大,在形状因子为1.7时,衰减率最小;垂直极化模式时,随着形状因子的增大,衰减曲线也呈现先减小后增大的趋势,在形状因子为0.7时,衰减率最小;在形状因子等于1时,水平极化模式与垂直极化模式对电磁波传播衰减的影响相同,形状因子小于1时,垂直极化模式对电磁波衰减的影响大于水平极化模式,形状因子大于1时,水平极化模式对电磁波传播衰减的影响大于垂直极化模式。     

带有传送带的矩形巷道中电磁波传播特性研究

为了研究带有传送带的矩形巷道电磁波传播规律,提出一种基于电磁波传播理论和多波模理论的等效分析法,旨在降低研究电磁波传播计算的复杂性.利用计算机对有传送带的矩形巷道中电磁波传播规律进行仿真,将等效分析法方案计算出的仿真数据分别与矿井巷道中实际测量的3组数据进行对比分析.实验结果表明:等效分析法可以近似分析带有传送带的矩形...     

矿车对电磁波传输特性影响的测量

矿车的存在改变了煤矿巷道的截面形状和尺寸,从而影响了电磁波传输特性的传输特性。文章对煤矿巷道中矿车对电磁波的影响进行了现场测量,详细分析了测量数据。测量结果表明:电磁波的传输衰减与车厢的长度和传输的频率有关;矿车的存在使电磁波的传输衰减增大;在50~900 MHz范围内,电磁波的频率越高、衰减越小,越有利于电磁波的传输。     

煤矿井巷无线信道相干带宽的计算

基于矿井巷道电磁波传播多波模理论和射线传播理论,建立了煤矿井巷中无线信号的信道模型。综合考虑传播距离、巷道截面尺寸、载波频率、天线极化、天线位置、介质电参数等影响信道相干带宽的重要参数,推导了煤矿井巷中无线信道相干带宽的公式。在宽为4m、高为3m的矩形巷道仿真上述参数对相干带宽的影响,得出了如下结论:煤矿井巷内的相干带宽与频率成正比,与传播距离、巷道截面尺寸和介质电参数成反比,改变天线在巷道截面的位置对相干带宽影响不大。     

UHF频段在空矩形巷道中的无线传输特性

介绍了UHF频段在空矩形巷道中电磁波传播的基本方法及原理 ,给出了电磁波衰减计算公式 ,应用这些公式讨论了巷道中的电磁传输特性。     

基于改进卷积神经网络的矿井巷道场强预测

针对现有场强预测模型建模过程复杂、计算复杂度高、预测精度低等问题,提出了一种基于改进卷积神经网络(CNN)的矿井巷道场强预测模型。通过分析矿井大尺度衰落信道电磁波传输影响因素,以天线工作频率、巷道截面尺寸、巷道壁粗糙度、巷道壁倾斜度、巷道壁相对介电常数、收发端距离等作为模型输入,将电磁波传播路径损耗作为模型输出,从而预测巷道场强变化;改进CNN在每个卷积层后加入批量归一化层来代替原有的池化层,以避免池化层下采样导致的数据特征丢失,让每一层卷积输出保持相似分布,提高网络泛化能力,加快网络收敛。仿真结果表明,与基于CNN、BP神经网络、支持向量机的场强预测模型相比,该模型预测值与实际值吻合度较高,具有较强的鲁棒性,有效提高了矿井巷道场强预测精度。     

斜井高频电磁波传输特性的研究

文章分析了井下无线信道的电磁波传播特性,指出由于煤层、煤壁以及井下作业设备等障碍物的绕射、反射和散射,使电磁波传播存在着多径衰落效应。文章详细介绍了仿真研究斜井巷道中电磁波传播距离对多径衰落和RMS时延的影响所采用的方法——射线跟踪法的原理和射线跟踪过程中射线方向的判断及射线代表的场强值的计算,在此基础上,在理想化的斜井巷道模型中研究了接收机与发射机间的距离对电磁波衰落及RMS时延扩展的影响。仿真结果表明,接收机与发射机间的距离越近,传播损耗越小;电磁波的中心频率越低,传播损耗越小;电磁波传播的RMS时延扩展值随接收机与发射机间的距离增大而变大。     

煤矿井下电磁干扰对通信和监控系统的影响分析

文章从电磁波在矩形巷道中的传输特性出发,分析了电磁波低于和高于截止频率的衰减特性,总结了井下各种电磁辐射干扰源产生干扰的情况。通过对井下电磁干扰实测数据的分析,得出井下电磁干扰的频段主要为500 MHz以下;当干扰源与通信和监控系统的距离为几米远时,其对系统基本不会产生影响。     

基于井下RSSI无线传感器的定位系统的补偿算法

在井下巷道存在严重的多径效应导致无线信号快速衰减,从而使在井下利用RSSI定位法来实现人员定位存在较大的误差通过对UHF电磁波在井下的传播规律进行分析,提出基于几何光学理论建立井下巷道无线损耗补偿模型,并进行仿真。通过与实测曲线对比,表明该补偿模型在减小误差方面确实有效、可行。     

建立巷道的MIMO信道几何模型仿真研究

研究了MIMO巷道几何建模技术。依据电磁波在矿井巷道环境中的特点且选用收发端水平角度功率谱作为拉普拉斯分布函数功率谱,仿真了巷道环境下MIMO天线放置角度、收发天线间距、巷道长度、莱斯因子、角度扩展和平均达到角等对空间相关函数的具体影响。仿真结果表明,巷道环境中天线放置角度对相关系数的影响较大;天线间距取较大值时,才能得到较小的相关性;相关系数还要受到天线间距和巷道长度以及角度扩展等的影响,比地面的相关性更大。     

矩形弯曲隧道中电磁波的传输特性分析

由矩形弯曲隧道中电磁波沿水平方向极化模式的各场分量出发,应用边界条件得到了在弯曲隧道中电磁波传播的衰减率公式,从而得到了弯曲隧道中电磁波传播衰减率与弯曲半径之间的关系曲线和衰减率与频率之间的变化曲线。结果表明,弯曲的存在,极大地增加了电磁波传播的衰减率。在弯曲半径不变的情况下,当频率增加超过一定值时,衰减率会随着频率的增高而变大,而变化的幅度与弯曲半径有关,半径越小,衰减率增加得越快。在曲率半径较小时,频率越高,电磁波的衰减率越大,但当曲率半径大于一定数值时,则频率越高,电磁波的衰减率越小。     

消防应急通信网络电磁波穿透特性分析

在发生火灾时,为了使消防救援迅速有效地实施,指挥员需要实时了解每一个消防员在火灾现场的位置,并进行指挥作业.但是消防通信信号受到建筑物等环境的影响而衰减,影响通信的效果,因此需要研究复杂建筑中电磁波的穿透特性,以得到消防通信中所需要的最小发送功率.利用电磁波空间损耗公式计算电磁波通信信号在空间的传输损耗,并利用时域有限差分法计算通信信号通过墙体时的穿透损耗,结合这两种方法计算电磁波在复杂消防环境中的衰减情况.建立了3种消防通信的仿真模型,仿真结果表明,建筑物越复杂电磁波衰减越大,并通过计算分析得出消防信号最小的发送功率.     

不同极化电磁波在等离子体中衰减特性分析

本文依据等离子体中电磁波的吸收衰减等方面的研究,对比垂直极化和水平极化的电场分量在等离子体中的衰减特性建立了模型,并通过仿真得到不同极化情况下的衰减曲线。     

电磁超声扭转波检测钢管缺陷的实验研究

扭转模态T(0,1)超声导波具有无频散的特点,便于信号分析与处理。在分析电磁超声扭转波传感器换能原理的基础上,搭建了电磁超声扭转波钢管缺陷检测实验平台,采用350 kHz的T(0,1)模态导波,在Ф25 mm×2800 mm壁厚2.5 mm的钢管上检测出20%壁厚损失的周向平底刻槽与Ф5 mm通孔缺陷,检测信号的信噪比较高。实验结果表明:这种电磁超声扭转波方法可以应用于钢管缺陷检测。     

Traveling-wave dual-gate MESFET: A multimode S-matrix derivation based on the quasistatic approach

A theoretical model of the dual-gate MESFET including electromagnetic propagation effects is presented. The quasistatic approach is induced by the presence of a constant volumic charge density in the depletion layer when the device operates under the slow-wave Schottky mode. Device features are analyzed, through its S-parameter variation vs. electrode length, frequency, loading impedances, and bias voltages. We found that the different propagating mode attenuation factors are determined principally by the conductor losses. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. Int J RF and Microwave CAE 8: 11–19, 1998.     

相匹配滤波与频率域维纳滤波结合在地震信号处理中的应用

引言 计算天然地震面波的台站之间衰减系数是反演地球内部品质因子结构的最基础性的工作.二十世纪八十年代以前,计算这些面波衰减系数时,对参与计算的位于同一次地震的同数值计算与计算机应用2004年一大圆路径上的地震记录信号的预处理基本上表现在消除几何扩散和仪器响应以及零漂     

电力变压器局部放电超高频检测仿真分析

局部放电作为变压器的常见故障,若能及时发现处理并将其恢复到正常运行状态,将大大减少损失,提高供电可靠性。本文通过超高频检测法与时域有限差分法,分析了局部放电引起的超高频电磁波在变压器箱体中的传播特性,以及变压器箱体结构和铁芯绕组对电磁波信号的传播影响。在软件XFDTD上对局部放电辐射的电磁波在变压器内部的传播情况进行仿真,预测障碍物引起的PD信号到达时延,计算其与理论时延的差值,以此来评估对变压器PD定位精度的影响,并对其进行分析。仿真结果显示,从两个模型输出的数据结果中发现,在障碍物的存在下,引入的PD信号到达会出现估计微分时延。结论为变压器箱体对电磁波有衰减作用,所以传感器应放置于变压器内部;铁芯对电磁波也有畸变与衰减作用。     

Both transversal negative permeability and backward‐wave propagation in X‐Band waveguide with double‐side SRR metamaterials

In this article X‐band rectangular waveguides partially filled with the double‐side single ring resonator (DSRR) array are investigated for miniaturization, stop‐band, and multi‐band filters applications. Several rectangular waveguides loaded with the DSRR array in 2–10 GHz frequency band have been studied and optimized. We observe both the transversal negative permeability presented above the cutoff frequency and the backward‐wave located below the cutoff frequency with the DSRR array in X‐band waveguide. Both simulation and measurement results of DSRR array are with good agreement. The DSRR array provides better performance of the transversal negative permeability and the backward‐wave than the split‐ring resonator array. The physical explanation of backward‐wave is presented. The power loss distributions are clearly presented for the negative permeability attenuation and the backward‐wave propagation. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 26:240–246, 2016.