非均匀电介质边缘效应的研究

论述了非均匀电介质中电极边缘电场强度的理论和计算方法,表明如果材料介电常数随着接近电极边缘而增大,非均匀电介质电场强度增益系数会大大低于均匀电介质电场强度的增益系数.非均匀电介质材料影响空间测量特性和电场对称性,以致在非均匀电介质中采用平面电极设计得到电场强度的分布规律类似于均匀电介质非对称装置中电场强度的分布.     

【特约】1100kV GIS中隔离开关及故障接地开关电场数值分析

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例,采用不同的参数设置进行网格划分,同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果,得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况,结果表明,盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大,从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据.     

126 kV真空断路器灭弧室电场数值分析

为了解真空灭弧室电场分布情况,并找出灭弧室设计的关键部位,基于电场数值分析理论,采用有限元法对126kV真空断路器灭弧室内部静电场进行了仿真计算.考虑灭弧室内部主屏蔽罩结构对电场分布的影响,分析了加伞群后电场分布的变化情况,并给出了灭弧室内动静触头表面处的电场强度值.通过对不同触头开距情况下的电场进行计算,获得了在不同情况下的灭弧室电场分布情况,给出了不同开距下的电场强度最大值,为触头结构的优化分析、真空断路器的触头设计及真空灭弧室的优化设计提供了理论依据.     

1 100 kVGIS中隔离开关及故障接地开关

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例，采用不同的参数设置进行网格划分，同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果，得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况，结果表明，盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大，从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据.     

SF6高压断路器灭弧室中触头对电场分布的影响

采用等参元有限元法对罐式断路器灭弧室区域的三维电场进行了计算．着重分析了触头对电场分布的影响，给出了触头截面上的电场强度分布．对触头问相对位置的变化对电场的作用进行了研究和分析。并给出了电场强度的数值对比．     

高压直流输电线路电场强度计算方法

针对高压直流输电线路产生的电场问题，考虑分裂导线的作用，改进了Sarma计算电场强度的方法.计算了电场强度的分布，并分析了线路设计参数对电场强度分布的影响.研究表明，地面电场强度在中心点为零，向两侧极导线方向迅速增加，在极导线外侧1~3 m处达到最大值，而后随距离增加而急剧衰减.导线高度对电场强度的分布影响最为明显，导线越高，电场强度越小;次导线半径越大，电场强度越小;极间距越小，电场强度越小;次导线分裂间距和次导线布置形式对电场强度的影响很小.     

基于有限元法的高压SF6断路器三维电场分析

为了满足多介质复杂结构三维电场逆问题对三维电场数值计算提出的高精度和高效率的要求,以有限元方法为基本理论,编制了基于四面体网格剖分的三维电场有限元计算平台.运用计算平台对高压SF₆断路器灭弧室内的三维电场进行了准确计算,根据灭弧室内的电场分布对动触头结构进行优化分析,得到了高压SF₆断路器内部等位线分布图、等电场强度分布图和不同动触头结构下的最大电场强度值.算例计算结果证明了该计算平台能被应用于三维电场逆问题的求解.     

空心电抗器电场强度分布计算与均压环设计

以某10kV无功补偿装置串联电抗器为例,计算分析了电抗器电场强度的分布,并设计了电抗器专用均压环.以场-路耦合的方法,计算了电位在电抗器匝间的分布,并以此为初始条件,采用电场的有限元计算方法,计算分析了电抗器在正常及冲击电压作用下的电场强度分布特点.根据电场强度分布,设计出电抗器专用均压环,有效减小了电抗器电场强度,对于降低电抗器的故障率,提高电抗器的使用寿命具重要作用.     

浅谈中波发射天线地网对发射效果的影响

随着我国城市化进程的加快,中波发射环境逐渐向城市中心转移,中波发射塔周围通常有着许多的高楼大厦,天线地网一旦出现问题,会对中波的发射效果造成严重的影响,笔者根据多年的工作经验,主要分析天线地网对中波发射效果的影响,并提出相关的改进建议,旨在为提高中波发射质量做出贡献.     

利用大气电场资料进行雷暴预警预报

在叙述大气电场变化规律和大气电场仪功能的基础上,分析了2007年银川地区大气电场变化与雷暴天气的对应关系和特点,并根据大气电场强度的变化,提出了通过设定某一阀值的方法来提前预警预报雷暴天气的发生和发展.结果表明,当发生雷暴天气时,大气电场强度会出现不规则的波动.设定大气电场强度剧变达到某一个异常数值（阀值）的方法,能够提前开展雷电预警和预报工作.     

Analysis and Numerical Modeling of a 20W Microwave Electrothermal Thruster

The microwave electrothermal thruster (MET) is an electric propulsion device that uses an electromagnetic resonant cavity within which free-floating plasma is ignited and sustained in a propellant gas.The thrust is generated when the heated propellant gas is exhausted out of a gas-dynamic nozzle.For an empty cavity without any perturbing regions—e.g.,dielectric regions or antenna regions—it is fairly straightforward to accurately calculate the cavity's resonant frequency and describe the electric field inte...     

Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计

为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.     

瞬态电磁脉冲能量传输特性的实证研究

以馈电脉冲为高斯脉冲为例,对瞬态电磁脉冲能量传输特性进行了简洁的理论解释和实验验证.首先以圆形电流辐射单元为例讨论其能量传输的三段式规律及验证,对圆形电流在远场处的辐射能量进行分析,辐射源可以看作点辐射源;其次以点辐射单元为前提研究并验证阵列辐射单元的三段式传输规律.瞬态电磁脉冲能量传输特性由多列瞬态电磁波的叠加造成,...     

基于压电效应的低频无线通信机械天线

传统电天线的尺寸与其发射电磁波的波长相近。 低频电磁波(30 ~ 300 kHz)的波长达数公里,低频电天线存在尺寸过大、隐蔽性差、功耗大等问题。 为解决电天线尺寸和功耗大的问题,同时提高低频无线通信应用的灵活性,提出了一种基于压电效应的机械天线,机械天线是利用机械运动的电荷直接激励产生电磁波。 研究了压电机械天线工作的物理机理; 通过阻抗-频率曲线研究压电机械天线的阻抗特性; 利用无线通信系统对比了不同边长压电机械天线的低频辐射性能; 同时验证了压电机械天线辐射的磁场随无线通信系统接收端与压电机械天线距离的变化规律。 结果表明,压电机械天线在便携式、低成本和高性能低频无线通信应用中具有巨大潜力。     

多用户分布式MIMO系统的低复杂度天线选择算法

相对于集中式系统,多用户分布式MIMO系统的基站端天线数量显著增大,因此基站端天线选择技术成为该系统的关键技术之一,然而采用传统的天线选择算法会因复杂度过高而制约系统的可实现性.为解决上述问题,针对多用户分布式MIMO系统的上行链路,提出一种基于优化参数的低复杂度接收天线选择算法.该算法采用逐减方法,以迭代优化参数的方式代替容量计算,从而达到降低计算复杂度的目的.复杂度分析和性能仿真结果表明,在有效降低运算量的同时,该算法的容量性能仍逼近最优算法.     

110kV高压输电线路电磁场分析及评价

为探讨高压输电线路下的电磁环境问题,对110kV高压输电线路的工频电磁场进行了理论研究和实际测量.利用模拟电荷法,计算了工频电场强度,而且通过建立合适的模型,对工频磁场进行了计算.得出结论:在地面附近高度,电场强度主要由垂直分量决定,而磁感应强度由水平和垂直分量共同决定.由HJ/T24-1998可知,电场强度的推荐标准是4kv/m,磁感应强度限值是0.1mT,此次计算和测量值都远远小于国家标准.研究结果减少了人们对高压线下生活的恐惧心理,具有现实意义.     

轴向模螺旋天线特性的研究及仿真实现

螺旋线是具有周期性质的重要结构,它能大大减小电磁波沿螺旋线轴向传播的相速.用螺旋线做天线能提高天线的定向性和增益.本文对轴向模螺旋天线的特性进行了理论分析,简要介绍了天线各参数的关系及远场区电场在空间各方向上的分量.利用电磁场仿真软件AnsoftHFSS9.2在几个频点上对螺旋天线的特性进行了仿真,得到了比较理想的增益波瓣图和输入阻抗图.结果表明,此轴向模螺旋天线在1.5G处产生了较高的增益,实现阻抗匹配.     

微波传感器天线的电磁场数值仿真分析

利用CST微波工作室建立天线结构仿真模型,对天线的电磁波在空间中传播情况进行模拟,研究不同激励频率和不同形状的天线对电磁场传播的影响。仿真结果表明,随着频率的增大,探测距离增大,方形天线比圆形探测距离远。     

主动探测型时间反转电磁波聚焦

为扩展时间反转理论在电磁领域的应用,提出了一种基于主动探测的时间反转电磁波聚焦方法.该方法是通过时间反转目标的反射波并在目标搜索域内进行能量搜索来实现重聚焦的.首先,收发合置传感器阵列的一个天线阵元向目标区域发射电磁波信号,该电磁波信号遇到目标后反射,反射后的电磁波被各天线阵元接收并记录.当所有阵元全部完成上述发射和接收过程后,将每个阵元中得到的所有信号相加,并进行时间反转.然后,将各阵元时间反转后的信号虚拟重发到目标域中,则信号能量会在目标处实现重聚焦.根据电磁波的传播特性,给出了主动探测型时间反转聚焦的原理及方法.最后,通过仿真实验验证了主动探测型时间反转可以有效实现电磁波重聚焦的特性.     

新型三角形微带天线及其分析

内场结构研究表明，方形微带天线含对角线的两个空腔横截面分别属于理想电壁和理想磁壁，提出了两种新型三角形微带天线，在谐振频率不变的情况下，将天线贴片面积缩减了一半，给出了用于分析三角形微带天线的一种新方法，理论计算和基于矩量法解的Ensembe软件模拟结果一致性很好。