变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配研究

变压器作为电压的转换装置,在各种自动化、机械化设备中起到了关键作用。为此,为提高变压器性能,研究一种新的变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配方法。该方法首先利用增大测量回路电阻法测量变压器信号源内阻值,然后利用史密斯图法计算传输线负载电阻,最后利用模拟退化智能算法实现变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配。经测试,结果表明:与两种传统阻抗匹配方法相比,所提方法的变压器信号源内阻与传输线负载阻抗匹配度达到最大,说明所提方法性能更为优越,有效提高了变压器的可靠性和稳定性。     

微波功率测量中消除失配误差的方法

失配误差是微波功率测量中误差产生的重要原因之一。文中提出用一个90°移相器(即1/4波长传输线)消除这一误差的方法,先进行了理论分析,再用实验验证了此方法能使微波功率的测量误差大大下降,并且此方法还可作为信号源与功率计的功率传感器之间失配指标的鉴定方法,很有实用价值。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统阻抗分析与匹配电路设计方法

针对无线电能传输系统中阻抗失配引起的效率低和烧毁射频功放等问题,综合考虑耦合因数、电源和线圈内阻,利用互感耦合理论对四线圈结构的磁耦合谐振式无线电能传输系统中射频功放的负载阻抗进行等效分析;并针对通过改变系统互感系数来调整阻抗难以达到理想效果的缺陷,提出和设计阻抗匹配电路方法来调整阻抗。根据阻抗特性设计了π型结构的阻抗匹配电路,给出了系统器件参数的计算方法和结果。最后设计了基于磁耦合谐振技术的无线电能传输装置,并进行了阻抗匹配实验,实验结果与理论分析具有较好的一致性,证明了理论分析的正确性。也为进一步研究自适应阻抗匹配,提高无线电能传输功率和效率提供了有益的参考。     

微波自动阻抗匹配系统的研究

匹配问题是微波系统中的一个重要环节.传统微波阻抗匹配技术很难对动态负载做到实时、快速、稳定的匹配,限制了微波系统在很多领域的应用.本文构建了一个能为大功率微波系统的动态负载提供匹配的自动阻抗匹配系统.此系统可以为负载尤其是动态负载提供快速、稳定、可重复的匹配,自动将反射系数稳定在工程理想值,从而实现微波功率的最佳传输.在构建了自动阻抗匹配系统的基础上,本文提出了一种快速匹配方法.通过仿真将销钉插入位置的深度与端口面上的等效阻抗联系起来,使得不同销钉插入深度值与端口阻抗值形成对应关系.在微波系统中,利用该对应关系可以快速实现阻抗匹配.     

负载自匹配电缆故障检测路径仪的设计与实现

介绍了一种基于单片机AT89C52的负载自匹配信号源的设计原理与软/硬件实现方法,该信号源可产生5kHz和62.5kHz两种频率的信号,当负载阻抗在5Ω～1.5kΩ范围内变化时,每个信号均可自动实现阻抗匹配,保证输出功率满足测试要求.该信号源用作电力电缆故障检测仪的路径仪,扩展了电缆故障检测仪的适用范围,提高了电缆故障检测的精度.     

地网接地阻抗的测量误差研究

对接地阻抗测量原理进行研究,分析推导出接地阻抗计算公式。对引起接地阻抗测量误差的主要因素进行了定量计算和分析,提出减少测量误差的措施。     

1-18GHz的衰减校准装置

这种衰减校准装置是一种步进频率式的单通道并联中频替代系统。可以在1—18GHz 的频率范围内测量高达110dB 的衰减量。其精度可以达到固定频率系统的精度。由于采用两只数控频率锁定的振荡器作为信号源和本地振荡器,一只30MHz 精密的数字替代标准,以及适当带宽的闭环替代方法,因而就减少了测量时间,并简化了操作使用,在插入点,入射功率和源阻抗是由一只精密宽带功分器和一只热变电阻作微波检测元件的稳幅环路来确立的。而负载阻抗则是用一只失配很小的掩蔽衰减器来确立。测量程序可由人工控制或由一台处理数据的程控计算器控制。当淹没在噪声中的信号得以再现并且伺服环路处于平衡状态时,中频替代过程就告结束。     

UHF/微波相位移自动测量系统的研究

本文对微波相移测量系统的测量误差进行了分析,并且介绍了一种减小失配误差的方法和一种用于测量微波元件相移的自动测量系统.该系统在测量过程中不需要采取调配措施,只需分别改变电源装置和检测装置反射系数的幅角,对被测微波元件的每个定标点进行4次测量,然后将4次测量结果取算术平均值就可以达到消除失配误差的目的.该系统的实测误差极限小于0.3°.由于利用一种特殊的测量方法和软硬件设计,使该系统具有较高的测量精度和可靠性,在生产和科研领域具有一定的推广应用价值.     

热声发电系统最大声电效率阻抗匹配分析

为提高热声发电系统的声电转换效率,根据相似理论,结合声学阻抗流源机理进行分析,提出一种永磁直线发电机弹簧机械阻抗和负载电阻抗的声学阻抗匹配设计方法。该方法以提高捕获声功为约束条件,实现声电转换效率最大。进一步地,在弹簧机械阻抗和负载容抗声学阻抗匹配时,给出发电机成为热声发动机声学阻性负载、声学感性负载和声学容性负载的阈值规律。最后搭建实验平台,通过建模、求解及分析设计,验证了发电机声学阻抗匹配方法的有效性,为热声发电系统(TAEGS)的设计提供理论依据。     

压电换能器阻抗匹配研究

声波测井井下仪器在探测过程中需要将足够大的声波信号辐射到地层中,须用高压大功率脉冲信号激励发射换能器,同时在信号源与换能器之间,还应做到阻抗匹配。为有效提高信号源对换能器的激发效率,达到了阻抗匹配的目的,分析了信号源与换能器之间的理想匹配条件,介绍了如何在高压大功率信号源与换能器之间利用脉冲变压器和电阻、电感、电容组成阻抗匹配网络,给出了脉冲变压器和电感的制作和设计方法,并利用简要的实验方法对变压器和电感进行了参数测量,测量结果表明变压器和电感的计算和制作过程符合要求。最后用信号源对换能器进行了激发实验,实验结果说明通过该阻抗匹配网络取得了明显的效果。     

电压源、电流源与负载的合理匹配

与负载匹配状况的合理选择是电压源和电流源经常遇到的问题。在良好匹配状况下电压源或电流源能够向负载传输最大的功率,而且源内部功率放大器的发热小,寿命长,波形失真小。本介绍了源与负载匹配的条件及在设计、使用中应注意的技术问题,以使放大器输出电压达到满幅或接近满幅状态。     

基于DSP的阻抗测量系统的研究

根据矢量电流电压法阻抗测量原理,以数字化测量思路,提出了一种基于DSP的阻抗测量系统。该系统以DDS信号源为测量激励,通过对标准电阻和待测阻抗元件两端的信号进行采样,将采样信号进行DFT,最终通过相关计算,实现待测信号的虚实分离,得出测量结果。系统通过设置采样频率和采样点数,有效避免了信号频谱泄漏现象而产生测量误差。通过测量试验验证,给出了几种主要测量误差引发的原因以及减小误差的有效方法,最终保证了±1%的相对误差。相比利用相敏检波器和时间数字转换器测量阻抗,该系统在保证测量精度的同时,大大简化了硬件电路和软件设计。     

A transmission line transformer having frequency independent matching properties

In this paper, we present a new transmission line transformer which is capable of matching a load resistance R_L to a given source of internal resistance R_g in a frequency independent manner. This matching can be made perfect at all frequencies if R_L/R_g = 4; for R_L/R_g ≠ 4, the matching can still be made frequency independent but the power transferred to the load becomes less than the maximum available power.     

正弦信号二次插值算法的误差分析

在电力系统的模拟信号采样和处理过程中,为了降低频谱泄漏,经常采用二次插值算法。该文从理论分析和数值仿真两个方面,对二次插值算法在正弦信号分析中存在的误差进行了详细的研究,得到了误差范围的解析表达式。该误差分析结果对于掌握正弦信号数字测量的精度和选择采样频率有着指导意义,为测量数据的后续分析处理提供了理论基础。     

电阻分压型电子式电压互感器误差分析及对电能计量的影响研究

电子式电压互感器的准确度关系着电力系统的安全稳定运行和电能的准确计量。由于技术尚不成熟,电子式电压互感器运行中出现了较多的问题,其中准确度问题占主导地位。目前对于影响电子式互感器准确度的因素的分析研究较少,针对这种问题,文中建立了电阻分压型电子式电压互感器的误差模型,分析了互感器与模拟小信号之间的阻抗匹配问题及对误差大小的影响。在此基础上,文章提出了降低互感器误差的措施,对提高电子式电压互感器的准确度具有一定的意义。     

矢量网络分析仪硬件性能对测量结果的分析

不断改进的校准方法和校准件的性能极大地提高了矢量网络分析仪的测量精度,但随着矢量网络分析仪测量频率范围的进一步拓宽,矢量网络分析仪的硬件性能逐渐成为了影响测量精度的关键因素。本文以单端口矢量网络分析仪为例,分析了3个系统误差项对测量结果的影响。这3项系统误差都是由矢量网络分析仪硬件性能的不完善引起的,分别是由定向耦合器引起的方向性误差、激励信号源到测试端口的损耗及定向耦合器的耦合度引起的反射跟踪误差、激励信号源的阻抗不匹配引起的源匹配误差。通过分析理清了其对测量结果的影响机理,该结论对于改进矢量网络分析仪的性能具有指导性意义。     

压缩感知动态测试信号模型与电能表动态误差测试*

文中针对智能电能表动态误差的高效测试问题,分析了长时间范围内复杂动态负荷信号幅度域的快速随机波动特性,建立了压缩感知伪随机动态负荷测试信号的模型,采用Hadamard矩阵和降采样矩阵结合的测量矩阵构建方法,确定了该测试信号的模型参数,提出了压缩感知测量信号的产生方案。采用试验方法,对比给出了压缩感知和m序列动态测试信号条件下电能表动态测试的误差数据。研究结果表明相比较于m序列伪随机测试信号,压缩感知动态测试信号的动态误差测试效率提高了4倍。