Modelling Photonic Band-Gap Structures having Multiple Defects

A powerful and efficient method based on the Bloch theorem, widely used in solid state physics to model electrons running into a periodic lattice, and recently applied by the authors to model defect-free optical periodic structures, is used to characterize photonic bandgap (PBG) structures incorporating multiple defects, having arbitrary shape and dimensions. The importance of the defect-mode characterization in PBG materials is due to the intensive use of defects for light localization to design optical and microwave devices giving high performances.     

Ferroelectric Based Photonic Crystal Cavity by Liquid Crystal Infiltration

A novel type of two-dimensional photonic crystal is investigated for it optical properties as a core-shell-type ferroelectric nanorod infiltrated with nematic liquid crystals. Using the plane wave expansion method and finite-difference time-domain method, the photonic crystal structure, which is composed of a photonic crystal in a core-shell-type ferroelectric nanorod, is designed for the square lattice and the hexagonal lattice. It has been used 5CB as a photonic crystal core, and LiNbO₃ as a ferroelectric material. The photonic crystal with a core-shell-type LiNbO₃ nanorod infiltrated with nematic liquid crystals is compared with the photonic crystal with solid LiNbO₃ rods and the photonic crystal with hollow LiNbO₃ rods.     

光开关与主控制器间高速接口的FPGA实现

用FPGA实现了光开关系统和主控制器间的高速接口,通过此设计介绍了用FPGA实现ASIC的一般流程,描述了可编程逻辑器件的通用设计方法和过程。     

亚声速吸附式叶栅抽吸腔体设计的研究

针对一低速吸附式静叶栅的抽吸腔体的内部流动,通过改变不同截面的通流面积以期提高吸附式叶栅的气动性能。采用了数值模拟的研究手段,结果表明,腔体的几何改变并不会影响叶栅的主流性能,变截面的腔体几何会导致吸附式叶栅抽吸耗功增加。     

2.85GHz回旋波整流器高频系统的设计及优化

对2.85 GHz回旋波整流器的高频互作用区进行了研究与设计;运用CST分析了高频结构中耦合环结构的变化对高频系统S参数的影响,在此基础上对腔体结构做了优化;并用CST PIC对其进行了粒子模拟,优化解决了电子注的加入对谐振腔特性的影响。最后设计出了工作在2.85 GHz,具有较高能量转化效率的回旋波整流器高频互作用区。     

溪洛渡水电站右岸泄洪洞施工照明设计

施工照明在洞室施工中占有十分重要的地位,该文主要论述了选择合理的、优化的照明设计方案,使其既满足施工需要又能节约电能且符合安全要求,同时这也是加强工程项目管理,搞好成本控制的一项重要内容。     

TCSC次同步谐振阻尼控制器设计

输电线路采用串联电容补偿存在引起电力系统次同步谐振的危险,TCSC常用来解决这一问题。基于提升系统电气阻尼的思想,设计了TCSC附加阻尼控制器,该控制器针对分模态控制方法存在的不足进行了改进。基于IEEE SSR第一标准测试模型的分析表明改进后的控制器能将系统在几乎整个次同步频段内的电气阻尼提高为正,从而消除了该频段内的SSR危险。     

带谐振抑制的并网逆变控制器设计

引入逆变侧电流、电容电流和电容电压反馈,可使系统稳定,但较多的控制参数增大了控制设计的难度。利用线性系统运动分析理论,建立了离散状态空间描述,设计了控制方程式,推导了参数的稳定性范围,研究了参数和谐振抑制的关系。最后,以20 kW光伏并网逆变器为例进行了参数设计,并通过在弱电网环境下实验,验证了设计的正确性。     

波导同轴谐振腔微波幅度均衡器的设计与实现

提出了以传输波导和同轴谐振腔为基本单元、多腔级联结构的微波幅度均衡器设计思路.分析了该结构的实现原理,并利用HFSS电磁场仿真软件进行了建模计算.据此设计制作了器件,通过调节同轴谐振腔腔长、同轴谐振腔中心导体插入主线波导内的深度以及插入谐振腔中的吸收片深度等调节点对衰减中心频率、衰减幅度、衰减分辨率等指标进行调节.该结构的均衡器具有良好的衰减可调性,测试结果与仿真结果较为吻合.     

阻尼无功电容谐振的LCL型并网逆变器设计

为提高并网逆变器的利用率及解决无功电容补偿器谐振问题,在建立并网逆变器诺顿等效电路的基础上,提出一种阻尼无功电容谐振的LCL型并网逆变器控制方法。首先,通过直接检测公共点电压瞬时值,将谐振阻尼控制策略无缝地嵌入到双电流闭环控制中,控制逆变器在谐波域内等效为虚拟谐波电阻,从而并网逆变器在并网发电的同时可有效阻尼无功电容谐振,且无有功损耗;在电流外环中,采用多比例谐振控制器实现指令电流的无静差跟踪。然后,从二阶系统阻尼特性角度分析了虚拟谐波电阻的设计方法。最后,通过仿真和实验验证所提方法的有效性。     

多逆变器并网系统谐振混合阻尼参数设计

多逆变器并网系统谐振是高比例新能源新型电网必须解决的问题。文中分析了改进型有源阻尼、阻抗重塑和有源阻尼器的优缺点后,认为混合阻尼策略更符合工程经济需求。首先,介绍了单台LCL型逆变器混合阻尼参数设计过程;然后,在分析多逆变器系统谐振机理的基础上,根据混合阻尼的阻尼系数特点,提出先确定有源阻尼参数再确定无源阻尼参数,并采用总谐波率和谐波系数两个指标评价并网电能质量的参数设计方法;最后,在Matlab/Simulink仿真平台上进行验证。结果表明,所提方法设计的混合阻尼参数对系统谐振具有良好的抑制效果,并且能较好地适应系统阻抗的变化。     

新型有源边缘谐振的Boost ZCS-PWM软开关设计

为解决传统有源谐振ZCS-PWM开关电路控制过程中的开关损耗、电压浪涌和电流振荡等诸多不良影响的问题,提出了一种有源边缘谐振ZCS-PWM Boost软开关电路,采用四端子钳位二极管辅助的控制策略,动态剖析了软开关电路的八个控制过程.最后,基于Matlab平台搭建仿真实验和1.4 kW/33 kHz小功率样机实验.实验结果验证了提出的软开关可以有效抑制有源谐振开关的电压浪涌并减少和消除电流振荡,提高换流能量转换效率.     

某混流式水轮机转轮上腔压力优化设计

本文以国内某混流式改造机组为研究对象,为降低转轮上腔的压力值,通过增加转轮泄水孔孔数和增大孔径,以及在泄水锥面开孔的方式优化该位置的水力特性.采用CFD软件对结构优化前、后的水力模型进行了对比分析计算.结果表明,结构优化后转轮上腔处的压力得到了有效降低,流经止漏环的漏水量也明显减少.研究结果具有一定的工程应用价值.     

谐振型限流器过电压保护电路拓扑设计与优化

谐振型限流器的电容器因故障电流引起过电压,传统过电压保护技术不适合限流器的系统工况。该文提出了新型过电压保护电路方案。该电路采用避雷器、晶闸管阀、间隙和快速开关等保护器件,保护器件特性不同,需与之相适应的阻尼回路也不同,其组合可构成多种拓扑结构,文中建立了3种拓扑类型数学模型,分析了阻尼电路的电流应力变化情况,从中优化了拓扑结构。阻尼参数影响电流陡度和振荡时间,通过仿真计算优化了阻尼参数。故障电流和电容器放电电流叠加使晶闸管阀体承受巨大的电流应力,建立晶闸管阀热阻抗模型,分析了暂态温升变化。仿真试验结果证明设计原理的正确性和可行性。     

电器产品快速测量、建模与设计的逆向工程系统

叙述了研发电器产品的“逆向工程”方法，针对低压电器产品的结构特点，论述了数据采集设备的选型，确定数据测量方法、数据分析及恢复方法、CAD／CAM软件的二次开发。     

用于脑水肿检测的开放式核磁共振系统设计

颅内含水体积的变化情况能够直接反映脑水肿病情的严重程度。为此,设计了用于检测脑水肿的开放式核磁共振(ONMR)系统,通过检测目标区域不同深度物体的核磁共振(NMR)信号和被测物在不同含水体积情况下的核磁共振信号,来检测头颅中不同位置的含水体积。首先描述了系统中主磁体的设计模型、射频(RF)线圈的优化选择,其次制作了螺线型线圈印刷电路板(PCB)模型和电容匹配电路,搭建了开放式核磁共振系统,最后以位于磁体目标区域不同深度位置的橡皮和不同含水体积的面粉为样品,用实验验证了系统的可靠性和准确性。实验结果表明所设计的系统能够用来检测被测物体中不同位置的含水体积情况,进而可以用于脑水肿的实时检测。整个系统具有便携性、小型化、价格低廉的优点,可以为开放式核磁共振仪进一步应用于临床提供实验支撑。     

基于局部三维协同仿真技术的X波段窄带腔体滤波器设计

从耦合矩阵出发,建立耦合谐振型滤波器电路模型。利用Ansoft的Designer仿真软件对滤波器模型进行分析优化,得到滤波器级间耦合系数和输入、输出端口耦合系数等滤波器电路设计参数。根据得到的滤波器电路设计参数,应用Ansoft的HFSS软件分别建立滤波器物理级间耦合物理窗以及输入、输出端口等局部物理模型并对其进行分析优化得到所需物理尺寸参数。利用局部仿真参数建立整体滤波器仿真物理模型,通过分析优化最终设计出符合指标要求的腔体滤波器。应用该方法设计并制作了一个中心频率9GHz、带宽30MHz的腔体滤波器,设计值与实测指标吻合很好。     

谐振腔测湿温度补偿系统实验设计

针对谐振腔微扰法测湿过程中,腔体尺寸随温度变化对测湿结果影响显著的问题,提出了温度补偿的实验方案。根据谐振腔体积微扰原理,对温度补偿原理进行了分析,推导了腔体尺寸变化量与频偏的关系,设计了温度补偿实验系统方案,并对实验中的温度控制系统进行了分析。该温度补偿系统结构简单、成本适中,并对提高谐振腔法微水测量精度具有重要意义。     

Nano-Optomechanical Characterization and Manipulation of Photonic Crystals

We describe the application of scanning near-field optical microscopy (SNOM) for the high-resolution visualization of light propagation in photonic crystal structures. We also demonstrate that nanoscopic elements such as sharp tips could be used for the mechanical manipulation of the optical properties of photonic crystals. In particular, our theoretical and experimental results show that narrow resonances of a photonic crystal cavity can be tuned without a substantial influence on its quality factor. Furthermore, we discuss the modification of the fluorescence of a nanoscopic emitter as a function of its location close to a photonic crystal     

基于DSP＋FPGA的核磁共振数据采集系统的设计

本文描述了一个以数字信号处理器系统为核心,以高速A/D转换器、（DDS）直接数字频率合成器、可编程逻辑门阵列FPGA、内含数控振荡器（NCO）的数字接收器为主体的核磁共振数据采集系统。根据自由感应回波信号低信噪比的特点,重点设计了差分输入的数据采集电路。