湿度传感器圆柱谐振腔辐射量的研究

作为汽轮机里湿度传感器的圆柱谐振腔,以 TE011模式工作。为了实时取样所测气体,在圆柱腔两个端面不同位置开多个圆环缝隙,产生了电磁场向外辐射,影响谐振腔的谐振特性及电磁环境。为了减少电磁辐射,研究电磁场从圆柱形谐振腔两端的圆环缝隙辐射的情况,谐振腔圆环缝隙的电磁场采用电磁场等价定理、边值条件及汉克尔变换,通过模式匹配推导缝隙结构的电磁场分布,给出了随不同开缝数量、位置、宽度及圆环厚度等结构参数的辐射情况。采用 MATLAB 数值计算圆环缝隙的辐射量;采用 HFSS 仿真圆环缝隙圆柱谐振腔,得到了圆环缝隙辐射量,仿真结果验证了理论方法的正确性。同时,给出了带有圆环缝隙的圆柱谐振腔作为湿度传感器的最佳结构参数。     

CMOS兼容电容型湿度传感器的理论模型

对一种与CMOS工艺兼容的电容型湿度传感器进行了理论推导,物理建模和模拟仿真.该湿度传感器是采用梳状铝电极结构,聚酰亚胺作为感湿介质.通过分析感湿介质的介电常数吸附水分后的变化,考虑其电场分布,对电容型湿度传感器的理论模型进行了研究和模拟.利用Matlab软件对理论模型进行仿真,结果表明所建模型比通常采用的Laconte模型更符合实验结果.     

一种新型圆柱型谐振腔用于闪蒸实验研究

针对工业废水的处理设计了一种新型圆柱形谐振腔用于微波闪蒸腔体结构。本文首先通过波导理论推导了圆柱谐振腔中的电磁场分布,其次编程计算出圆柱谐振腔体中模式数分布对腔体设计的影响,最后利用HFSS仿真软件对腔体结构及其馈口的位置进行了优化,并最终根据优化结果制造出第一代闪蒸腔体。采用微波闪蒸技术和常规闪蒸技术处理含Zn2+和硫酸的废水,进行实验对比,实验结果表明微波闪蒸技术要优于常规闪蒸,并且闪蒸效果良好。     

积分球与微波腔一体化装置的研制

首先对一体化的积分球微波腔进行了论证,然后进行了设计、仿真和加工实测。采用单端环耦合的方式进行微波激励,分别对从圆柱腔的端面及侧面耦合的方式进行了仿真,结果发现在圆柱腔侧面耦合能得到较好的场型分布。实现了通过微调耦合环的方式进行模式选择的新方法,这种方法简便易行,且能有效减小微波腔的体积。测试结果表明设计的微波腔体积小、结构稳定,能同时满足积分球冷却和微波腔的功能要求即实现了积分球与微波腔一体化的要求,更重要的是一体化结构不需要使用漫反射涂料,不会影响腔的模式及场型分布,有利于提高钟信号的信噪比和对比度。     

基于瞬态微波光电导测试仪的谐振腔传感器设计

利用微波谐振腔微扰原理建立了应用于测量半导 体和发光材料的谐振腔的传感器模型。采用HFSS 仿真软件对谐振腔参数和结构进行仿真。仿真结果表明,采用矩形孔时,微波谐振腔中具有 符合实验要求 的电场形式以及电场强度;实验结果也表明,样品在采用矩形耦合孔的谐振腔获得了较强的 信号。将不同 的样品放置于谐振腔中,并用纳秒激光脉冲照射,获得了较理想的动力学曲线,证明该谐振 腔的实用性, 为下一步测量样品的介电常数和电导率等物理参数等实验奠定了基础。     

TM020模多注速调管圆柱谐振腔的仿真设计

根据微波电磁场理论设计了工作于L波段的TM020模圆柱谐振腔,由模式场分布图结合数学方法确定出漂移管在谐振腔中的位置,利用三维电磁场仿真软件Isfel3D对空腔及腔体加漂移管后进行仿真,得到了加漂移管前后谐振腔的特征参数和模式场分布图,同时将模TM020与基模TM010进行比较,证明工作于TM020模式的谐振腔可以增大谐振腔的体积,减小阴极负载,提高谐振腔的功率容量.     

大功率微波管均衡器的面向对象分析

大功率微波管均衡器的谐振腔的微波特性解析十分复杂，难以建立精确的数学模型，因而对其衰减特性进行仿真十分困难。本文在简要介绍大功率微波管均衡器的结构及用来描述谐振腔特性的测量数据库的基础上，分析了组成均衡器各子结构的内耦合及互耦合，并运用面向对象分析方法建立了均衡器仿真模型。     

一种新型的汽车发动机微波点火器

文中设计了一种新型的同轴线谐振腔微波点火器,谐振频率为2.45 GHz.应用于汽车发动机点火,替代传统的火花塞.该设计基于四分之一波长同轴谐振腔理论,谐振腔为一端短路另一端开路的同轴线构成,内导体由两段不同直径的铜圆柱构成.通过三维电磁仿真软件HFSS得到：在输入功率为500W时,内导体的顶部电场强度可达到2.4×107v/m左右,满足汽车发动机高压下形成等离子体的门限条件-2.25×107 v/m,达到点火效果.     

CMOS兼容电容型湿度传感器的理论模型

对一种与CMOS工艺兼容的电容型湿度传感器进行了理论推导，物理建模和模拟仿真．该湿度传感器是采用梳状铝电极结构，聚酰亚胺作为感湿介质．通过分析感湿介质的介电常数吸附水分后的变化，考虑其电场分布，对电容型湿度传感器的理论模型进行了研究和模拟．利用Matlab软件对理论模型进行仿真，结果表明所建模型比通常采用的Laconte模型更符合实验结果．     

耦合系数法设计微波带通滤波器及CAD实现

介绍了一种直接耦合微波带通滤波器的设计方法,同时给出了一个滤波器的设计实例和测试结果。运用网络综合法,根据所需技术指标,计算出腔间耦合系数和外界Q值的理论值。采用CAD方法进行了仿真,得到了相应的实际的谐振腔的耦合结构,然后进行整体仿真优化,完成整个设计。具有通用性强,设计准确,减小研制周期等优点。     

电容型湿度传感器模型计算与分析

以菲克第二扩散定律为基础,建立湿度传感器器件三明治结构模型,对聚酰亚胺电容型湿度传感器进行全面数值模拟,分析其电场分布、升降湿的动态过程及响应时间,并与实验结果进行对比分析.引入了自由体积理论对湿度传感器升、降湿过程的影响,使模拟过程更加符合实际情况,结果显示模拟结果和实验数据吻合良好,并根据对模拟结果分析,发现电极宽度是制约传感器性能的关键参数.该模型能够较准确预测制备的电容型湿度传感器性能,以此来指导高性能湿度传感器研究.     

热电式MEMS微波功率传感器的优化设计

为了提高热电式微波功率传感器的传热效率,改善传感器的性能,对热电式微波功率传感器的衬底结构进行了优化设计,得到了最优的衬底结构尺寸。首先研究衬底厚度对热电式微波功率传感器的影响,然后根据得到的最优衬底厚度,研究基底膜位置及尺寸对热电式微波功率传感器性能的影响,最后对所得最优衬底结构传感器的微波特性以及电磁场分布进行研究。结果表明,当传感器衬底的结构尺寸最优时,传感器的最高温度达到352.76 K,S参数小于-20.62 dB。该结构不仅减少了热量在衬底的堆积,提高了负载电阻到热电堆的热传输效率,而且具有良好的微波特性。     

基于无线传感器的电缆沟除湿技术研究

配电室电缆沟的结构多样,各处的温湿度差异大,需进行多点温湿度采集,基于ZigBee通信协议,设计具有无线传输方式的温湿度采集,采用变频技术控制冷凝压缩机,实现PI除湿控制算法,确保高效除湿。     

基于DGS结构的超宽带高通滤波器设计

介绍目前应用于微波平面电路小型化领域的DGS结构,通过仿真试验研究了DGS结构对耦合微带双线的影响,基于仿真结果设计小型化、结构简单的超宽带高通滤波器,并制作实物进行测量,实测数据与仿真结果基本吻合。     

小型无线场强探测传感器研究

近年来,微波加热因其高效性和清洁无污染等优点广泛应用于各个领域.然而,微波加热的不均匀性限制了微波作为高效加热能源的应用.通过测量和分析加热腔中的电场分布情况可以帮助设计人员改进微波加热腔体设计,提高微波加热的均匀性.现有的场强测量设备均为有线设备,应用场景极为有限.因此,本文提出了一种由探头、接收机和上位机三部分组成...     

小型化高增益微波发射组件电磁兼容设计

本文主要介绍了高增益微波发射组件的电磁兼容设计.根据理论和EDA仿真软件对微波组件内的场分布进行分析.结合工程对微波腔体进行优化设计,有效的减少辐射干扰和提高了组件的稳定性.     

纸基PVA无芯片RFID湿度传感器

传统湿度传感器制造工艺复杂、需有线连接信号,对此,文中提出一种纸基无芯片射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)湿度传感器。为提升传感器谐振特性,选择非对称开口环内部分布式加载金属碎片作为传感器结构,聚乙烯醇(PVA)作为湿敏材料,使用遗传算法和HFSS射频仿真软件来设计并优化传感器结构。以喷墨打印技术制作传感器样品,采用滴涂法在传感器表面分别制备了5%、10%、15%三种质量浓度比的PVA薄膜。湿敏特性仿真及测试结果一致表明：PVA与纸基底协同作用可显著提高传感器灵敏度。随PVA浓度增加灵敏度增加,15%PVA传感器灵敏度最高,高湿灵敏度达到12.22 MHz/%RH,但随PVA浓度增加恢复特性变差,5%PVA湿度传感器具有良好的恢复特性,恢复度达83.87%。通过长期多次实验验证了PVA纸基湿度传感器具有良好的温度稳定性与中长期稳定性。与同类研究成果对比,文中设计在感湿范围及灵敏度方面有优势且制造工艺更简单,为低成本湿度传感器的大规模使用提供了可能。     

多晶硅双岛压力传感器应力分布的模拟计算

本言语用有限单元法对双岛型多晶硅压力传感器的应力分布进行了计算机模拟,根据模拟计算的应力分布规律,优化多晶硅应变电阻的设计,弥补了多晶硅压阻系数低于单晶硅的缺点,研制出双岛结构多昌硅压力传感器,传感器具有高灵敏度和高的工作温度,计算分析结果与实验基本相符。     

基于CMOS工艺的硅基PI湿度传感器的研制

在国内外湿度传感器研究的基础上,基于Si CMOS工艺研制出了以聚酰亚胺(PI)为感湿介质的电容型相对湿度传感器.并对其结构进行了理论分析,仔细确定了湿度传感器的工艺步骤和版图设计.对其测量范围、湿滞和响应时间等特性参数进行了详细的测试.通过实验结果与模拟结果的对比分析,给出了该实验中存在的问题和改进意见,以便在今后的研究中加强这方面的工作.     

一种基于MEMS技术的新型对称式微波功率传感器

A novel symmetrical microwave power sensor based on MEMS technology is presented. In this power sensor, the left section inputs the microwave power, while the fight section inputs the DC power. Because of its symmetrical structure, this power sensor provides more accurate microwave power measurement capability without mismatch uncertainty and temperature drift. The loss caused by the microwave signal is simulated in this power sensor. This power sensor is designed and fabricated using GaAs MMIC technology. And it is measured in the frequency range up to 20 GHz with an input power in the 0-80 mW range. Over the 80 mW dynamic range, the sensitivity can achieve about 0.2 mV/mW. The difference between the input power in the two sections is below 0.1% for an equal output voltage. In short, the key aspect of this power sensor is that the microwave power measurement is replaced with a DC power measurement.