贴片-网栅级联二阶宽带带通频率选择表面设计

采用贴片谐振型与网栅感性型单元级联组合的方法,设计了一款二阶宽带带通频率选择表面(FSS),在0°～45°入射角范围内,通带为8.0～12.6 GHz,覆盖X波段,平均插入损耗小于1 dB。该结构由两层贴片型单元阵列和一层感性金属网栅级联组成,优化确定的FSS单元尺寸为0.136 λ×0.136 λ(λ为工作波长)。设计的FSS单元为小型化对称结构,采用等效电路法和全波电磁仿真,对该FSS结构的工作机理和TE/TM极化波在不同入射角的传输频率响应进行分析。研究结果表明在0°～60°入射角范围内传输频响具有较好的角度稳定性和极化一致性,所设计的单元级联结构的层间耦合小,弱化了单元对齐的影响,其对带通曲面天线罩设计具有应用价值。     

一种低吸高透型频率选择表面设计与制备

设计并实验验证了一种具有低频吸收、高频透射性能的频率选择表面(FSS)。通过将加载集总电阻的吸波型FSS 与具有频谱滤波特性的低反高透型FSS 进行复合设计,获得对特定频段入射电磁波的选择性吸收与透射,从而实现吸波与透波的一体化设计。仿真结果表明,所设计的复合FSS 在低频段(7.5-9.5 GHz)内吸收率大于90%,而在高频段(15.5-19 GHz)内透射率大于70%,最大透射率在18.1 GHz 达到80%。利用电路板印刷工艺制备了复合FSS样品,并进行了实验测试,测试结果与仿真结果吻合较好。所设计的吸透一体化FSS在新型隐身天线罩领域具有较大的应用价值。     

基于等效电路分析方法的微型频率选择表面设计

传统带通FSS由于单元尺寸受半波长限制无法做到无限大,无法实现理想的传输特性。采用等效电路分析方法设计了一种具有三阶带通特性的微型频率选择表面(MEFSS),该MEFSS的相对带宽为25%,中心工作频率为15. 5 GHz。仿真结果证明,所设计的MEFSS具有对入射波角度、极化方向不敏感,特别适用于雷达罩和天线罩等应用。     

一种具有多传输零点的二阶带通三维频率选择表面

提出了一种具有多传输零点的二阶带通三维频率选择表面(Three-dimensional Frequency Selective Surface, 3D FSS),单元结构由上下端面刻蚀相同金属方环的介质方块、金属方筒和介质方筒嵌套而成，形成了方波导(Square Waveguide, SW)和平行板波导(Parallel Plate Waveguide, PPW)2个传播路径。SW路径上下端面均构成由LC串联谐振器与电感并联的混合谐振单元。借助这2个混合谐振单元之间的电磁耦合作用，实现了3D FSS的二阶通带和宽阻带特性。此外，PPW路径与SW路径出射端的电场矢量反相抵消，在通带左侧产生了第3个传输零点。借助等效电路建模和设计参数分析，阐述了FSS的工作机理。仿真结果表明，所提出的3D FSS单元电尺寸为0.215λ₀×0.215λ₀(λ₀为自由空间波长),3 dB通带相对带宽为7.9%,20 dB阻带相对带宽为50%,并在0°～60°入射角范围内传输频响具有较好的角度稳定性和极化一致性。     

曲面双层带通频率选择表面天线罩设计

针对复杂曲面外形严重影响频率选择表面（ FSS)天线罩传输特性的问题,提出了一种基于表面寻迹技术的曲面FSS天线罩设计方法。首先通过平面网格剖分对曲面进行拟合及表征,然后采用表面寻迹算法对FSS阵列的排布位置进行计算,最后将平面FSS结构投影于曲面外形,从而提高了曲面FSS阵列的排布及建模精度。采用该方法完成了某K频段A夹层曲面FSS天线罩的设计及测试,结果表明该曲面FSS罩的传输特性与平面FSS基本一致,且对天线辐射方向图影响较小,有效消除了复杂曲面外形对天线罩传输特性的影响。     

基于Y 型频率选择表面的小型化设计*

设计了一种基于Y型的带阻型小型化频率选择表面,其单元的等面积正方形尺寸仅为0.057λ0×0.057λ0,厚度仅为0.021λ0。新型单元通过对传统Y型结构的分支向内进行规则的弯折来增大Y型单元的臂长,增加单元的谐振长度,从而增大了单元的等效电感与电容,提升了空间利用率。单元面积的减少,提高了单元的小型化效果,同时减小了单元间的距离,使频率选择表面具有较好的角度稳定性。仿真和测试结果表明,这种小型化单元对于不同角度入射的TE和TM波都具有很好的稳定性,其单元面积比谐振频率相同的传统Y形单元的面积减小了约96.3%,具有良好的带阻特性。     

基于滤波器电路设计多层带通频率选择表面

针对传统多层频率选择表面（frequency selective surface，FSS）的设计存在计算量大、耗时长等问题，提出了一种基于滤波器理论和FSS等效电路设计多层FSS的方法.该方法先由滤波器理论综合得到多层FSS的等效电路，再利用FSS等效电路的反演方法将其电路模型转换成多层FSS的结构参数.物理过程简单直观，可以实现任意层数的高阶FSS的快速精确设计.为了验证该方法的准确性，完成了一种K波段带通型三阶FSS天线罩设计以及实物样件加工、测试.测试结果表明该天线罩的传输曲线与滤波器理论设计结果基本一致，且对天线辐射方向图的影响较小，为多层FSS的精确设计提供了一种精确理论设计方法.     

基于方环形单元的新型频率选择表面设计

在传统方环形FSS 结构基础上进行改进,设计出一种新型结构单元,并进行了实物加工与测试,结果表明,新型结构单元比传统结构拥有更好的频率选择特性。通过曲折线设计和加入垂直枝节,使整个新型单元结构尺寸降低为传统单元尺寸的28.6%左右,有效地实现了对FSS 小型化设计。同时,新型单元在不同入射条件下,谐振频率漂移量维持在0.04 GHz左右,拥有较高的角度稳定性与极化稳定性。     

基于新型蝶形单元结构人工表面等离子体激元低通陷波滤波器的设计

为降低滤波器的插入损耗以及实现滤波器的小型化,该文提出一种新型具有陷波功能的人工表面等离子体激元(SSPPs)低通滤波器,该滤波器主要由新型蝶形单元结构、过渡结构以及用于实现陷波功能的叉指电容环路谐振器(IDCLLR)结构组成。新型蝶形单元结构是由一个椭圆形贴片向左右方向旋转30°构成,经过镂空处理后可以显著降低插入损耗,相比传统的矩形和椭圆形结构具有更好的色散特性,大大提高了滤波器的带内的平坦度和带外抑制能力。该文对矩形、椭圆形、梯形以及新型蝶形等不同单元结构的色散曲线进行了分析,并仿真分析了滤波器的S₂₁和S₁₁曲线,验证了新型蝶形单元结构在色散特性、插入损耗、低截止频率和带外抑制方面所具有的优势。最后,对该滤波器进行了加工和测试,测试结果表明,该滤波器仿真结果和测试结果吻合较好,表现出较好的带外抑制和带内平坦度,可以实现对特定干扰频段陷波抑制。滤波器尺寸为0.98λ₀×0.17λ₀。该人工表面等离子体激元滤波器从设计新型单元结构的角度出发,实现了良好性能的同时,实现了滤波器的小型化。     

FSS 天线罩的RCS 测量与分析*

FSS在天线RCS减缩方面起了重要作用。针对一种锥形的带通FSS天线罩,设计了RCS测量载体,为了凸显FSS天线罩的透波特性和低于通带处的带外隐身性能,用双面角反射器模拟天线舱内天线系统产生的强散射,对FSS天线罩的传输特性和RCS性能进行了测量。结果表明,FSS天线罩在通带内有较好的透波特性,通带内的频点f0处RCS与测量载体的RCS曲线有相似形状,呈现出介质罩的透波特性。FSS天线罩在低于通带频点f1处透波特性衰减至约-15d B,通过统计鼻锥前向-60°~+60°范围内的RCS均值,FSS天线罩的RCS与载体相比较,RCS减缩均值达到-20d B左右,具有明显的减缩效果。     

《变频器应用技术》课程教学改革

课程建设是学校办学水平的重要标志,高职院校如何改革课程建设,形成自己的办学特色,是各高职院校提升内涵的重点所在。变频器控制技术推行校企合作的工学交替课程教学模式;实施“教、学、做”一体化教学;课程学习与职业资格认证相结合;课程内容与岗位需要相一致。改革后,大大提高了学生的技能水平和学习积极性。     

超高频射频识别读写器设计

超高频射频识别系统中的读写器已经在物流等众多领域得到越来越广泛的应用。为了实现具有读写速度快、存储容量大、识别距离远和可同时读写多个标签等特点的读写器,根据ISO 18000-6标准中读写器的特性、工作原理和读写方法,提出了相应读写器的解决方案,重点阐述了读写器的硬件设计。实际应用结果表明该读写器读写速度快、识别率高、识别距离远的优点,能够满足应用要求。     

自动频率测量仪电路设计

采用由上至下逐层的方法,进行了自动频率测量仪电路的设计、综合、优化、仿真与验证。整个电路用一片PLD可编程器件作为载体,它可以测量频率在1Hz～10MHz范围的周期性信号。     

基于网络参量的频率响应研究

针对传递函数描述的模拟滤波器频率响应具有上凸尖峰的问题,引入微波网络理论,考察插入衰减这一工作特性参量,分析各自的物理意义,比较了传递函数与插入衰减的异同点,并推导了两者的转换关系式。计算和仿真首先由插入衰减得到了标准的滤波器频率响应,利用转换关系式可以从插入衰减得出传递函数的频率响应。结果分析表明,对于模拟滤波器,插入衰减描述其频率响应更准确;而对于数字滤波器,插入衰减和传递函数的概念是一致的,都可以得到标准的频率响应。     

UFMC系统中的载波频率同步技术

针对UFMC系统对频率偏差敏感的问题,提出一种适合用于UFMC 系统的频率同步算法。为了保留UFMC系统的良好特性、降低UFMC中滤波器的设计复杂度,该算法设计了一种子带间正交的导频序列,并采用非线性最小二乘（NLS）法进行CFO估计。通过序列构造和计算该构造序列与估计信号的相关性对算法进一步改进,使得低信噪比下的估计性能得到改善。理论分析和仿真表明,在高斯和瑞利衰落信道下,子带间正交导频序列的误码率、CFO性能均优于全1导频序列;在低信噪比环境下,改进算法的CFO性能优于NLS算法。     

PTFE高频板钻孔参数研究

PCB行业越来越多的使用高频高速板材来满足信号传输速度、信号完整性及阻抗匹配等特殊要求。聚四氟乙烯(PTFE)是一种广泛应用的高频高速材料,该材料具有优良的介电性能和耐候性;但由于PTFE独特的化学性能,该材料在加工中存在很大问题,特别是在钻孔工序会出现铜瘤、ICT(内层孔壁分离)等不良现象,该问题已成为业界使用PTFE材料最难解决的问题之一。通过优化钻孔工艺,包括采用DOE试验设计优化钻孔参数、优化钻孔时的技术方法,解决PTFE材料钻孔中存在的孔内铜瘤、ICT等不良问题。     

A low-power direct digital frequency synthesiser

This work presents a low power direct digital frequency synthesiser (DDFS) by using a new two-level lookup table algorithm. The algorithm uses trigonometric double angle formula to divide lookup table ROM into two parts. The ROM size of the proposed architecture is 25% less than that of conventional lookup table DDFS. The hardware of new DDFS architecture compared to the traditional two-level table DDFS also requires less one multiplication. A synthesised 0.35 µm DDFS with an spurious free dynamic range of ?80 dB, runs up to 100 MHz and consumes 81 mW at 3.3 v. The power efficiency is 0.81 mW MHz^?1, which represents an enhancement of more than 38% compared to the conventional DDFS.     

用于检测血清中毒品的频率选择表面的设计

本文基于频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)的空间滤波性能设计了一个响应频带在可见光及更短波段的带阻型频率选择表面,用于血清中冰毒的检测。结合已有的设计经验和仿真测试结果提出了双屏方环FSS单元结构,通过为其设定适当的结构参数初步实现了600～1 000 THz的阻带。在此基础上分析了影响频率选择表面传输性能的各项参数,分析了方环尺寸大小、中间介质层厚度、介质层介电常数等对FSS传输性能的影响;基于此,综合考虑各项参数的影响,利用仿真软件HFSS进行了多次仿真求解,得到最优情况下的方环外边长为120 nm,内边长为100 nm,单元周期为140 nm,介质厚度为60 nm,金属贴片为厚度10 nm的银,介质层材料为介电常数是2.08的Neltec NY9208。所得到的最优情况下的FSS单元结构阻带为500-1 000 THz,带内透射率可达到5%以下,通带为1 000-1 600 THz,带内透射率可达到90%以上,可以实现滤除血清自身荧光信号的设计目标。     

基于AD9852和单片机的频率合成器设计

为满足通信继转站故障测试时频率转换、相位噪声性能好的要求,介绍一种以DDS（AD9852）为频率合成核心芯片、单片机（C8051F020）为数据处理器的高速频率合成系统的设计方法,并详细地介绍了系统的组成,给出了系统在扫描和单音工作方式下的测试结果。实验结果表明,该方案完全符合设计要求。     

一种新颖的星载宽带频率源设计

针对应用于复杂空间环境的宽带接收机的需求,提出了一种新颖的频率源设计方案.采用锁相环(PLL)和倍频电路实现宽带频综,采用直接数字频率合成器(DDS)实现窄带细步进频综.给出了频率源的详细设计思路、实现方法及可靠性设计的相关内容,实测结果表明所设计的频率源各项指标均满足要求.