具覆盖层微带贴片天线的时域有限差分法分析

采用时域有限差分法模拟了具有覆盖层微带贴片天线的瞬态特性 ,为实现含多种介质复杂结构天线的分析应用理想匹配层吸收边界条件和网格共形技术模拟同轴线的馈电 ,求解出与实验结果有极好的吻合的谐振频率 ,并进一步求解辐射方向图 ,讨论了不同介质覆盖和空气隙对微带贴片天线谐振频率和辐射特性的影响 .     

嵌入钢壳的共形微带天线设计

针对安装空间受限且需要与安装壳体共形的需求,设计了一种工作于2.4 GHz频段的圆环形微带贴片天线.利用Ansoft HFSS软件建立了天线及其安装壳体的模型,通过仿真分析确定了天线的外形尺寸以及加载电阻的阻值.仿真结果表明:辐射贴片的外形尺寸与天线的谐振频率密切相关,尺寸增大会使谐振频率明显下降;增大加载电阻的阻值可有效降低天线的谐振频率;嵌入钢壳后天线的谐振频率提高了4.2%.利用矢量网络分析仪对天线嵌入钢壳后的特性进行了实测,测试结果与仿真结果吻合良好.     

无应力组合贴片天线传感器温度性能模拟测试

基于组合式贴片天线的无源无线传感器可应用于结构形变的测量,但环境温度的变化会影响组合式贴片天线的电磁性能。针对环境温度变化影响天线传感器性能的问题,通过温度效应影响理论研究了材料温度系数(热膨胀)和介电常数变化(电磁场变化)对组合式天线谐振频率的影响规律,采用多物理场耦合方法对组合式贴片天线传感器进行了温度效应的数值模拟,对受热膨胀和基板介电常数受热变化的影响进行了量化分析。基于数值模拟明确了天线谐振频率变化的主要原因是基板受热导致介电常数变化,材料受热膨胀引起的谐振频率变化约为主因引起变化的20%,且为负相关。通过试验进一步研究温度对谐振频率的影响,将组合式贴片天线置于温箱中测定了温度梯度下谐振频率变化。模拟和试验结果均表明,随温度的升高,组合式贴片天线一阶纵向谐振频率增加,且具有线性关系,线性拟合系数均高于0.93,模型仿真平均增量预测误差小于20%。明确了该类组合式天线可采用线性温度补偿机制进行形变测量值的修正,为组合式天线传感器在实际工程应用中提供了技术基础。     

提高天线增益的超材料FSS结构设计

提出一种超材料频率选择表面结构,可以提高超宽带天线的增益,解决超宽带天线辐射效率低、反向辐射损耗大的问题。圆形贴片微带天线具有超宽带的辐射特性,作为反射面的频率选择表面位于超宽带天线介质基板的正下方,超材料单元以5×6方式排列于反射面的上表面。所设计的超材料频率选择表面结构具有超宽的频率带隙特性,置于超宽带天线下方,提高了天线的辐射效率,仿真结果表明在原天线的工作频段范围内,具有反射面的超宽带天线比原天线增益平均提高了3.28 dB。天线整体结构尺寸小且易于集成,可应用于使用超宽带技术的小体积便携式移动通信设备中。     

一种小型化宽带高增益Metamaterial贴片天线

利用Metamaterial概念,通过在天线贴片和接地面上分别蚀刻周期互补开裂环和条形缝隙图案,设计制作了一种小型化宽带高增益贴片天线．相比初始天线,新天线谐振中心频率降低了36.4%,带宽从2.9%扩展到39.9%,并且有低的电压驻波比．实验结果与仿真结果有较好的一致性．同时由于Metamaterial结构的左手特性影响了天线介质基底的等效媒质参数,这导致天线辐射场主要集中在水平方向而不是传统贴片天线的垂直方向．     

太阳能电池作为天线辐射体的RFID标签天线的设计

利用HFSS v12软件设计了一种太阳能电池作为天线辐射体的RFID电子标签天线.利用太阳能电池的射频特性,将太阳能电池作为天线的辐射贴片.因此太阳能电池既可以提供能源,也可以发送和接收电磁波;提出的天线为多层结构,采用H形缝隙耦合馈电方式,可以较容易实现宽频谐振以及天线与芯片的阻抗匹配;给出了该天线的仿真结果,仿真结果表明天线性能良好,满足RFID应用要求.     

基于矩形贴片天线的应变测量技术

为了研究基于矩形贴片天线的应变测量技术,根据传输线模型,分析了矩形贴片天线与应变间的作用机理,明确了天线辐射单元尺寸受应变影响,可导致贴片天线中心频率发生偏移,且获得了频率偏移量与应变间的线性关系理论表达式.设计3种不同中心频率的矩形贴片天线,利用高频结构模拟器(high frequency structure simulator,HFSS)电磁仿真软件和拉伸应变检测系统,对不同应变状态下,贴片天线中心频率随应变的变化趋势进行了仿真与实验测试.仿真和实验结果表明:贴片天线的中心频率的偏移量与应变之间线性关系明显,且贴片天线的中心频率越高,应变灵敏度越大.利用矩形贴片天线作为应变传感器,可满足结构应变测量要求,为结构健康无线监测研究奠定了基础.     

一种高增益扇形微带贴片天线的设计

贴片形状是影响微带贴片天线性能的主要因素,通过仿真设计了一种高增益扇形微带贴片天线。扇形微带贴片天线采用同轴馈电方式,通过有限元法对扇形微带贴片天线在不同参数下的性能进行对比研究。仿真结果表明:扇形微带贴片天线的谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求,天线的回波损耗小于-10d B。通过对比扇形微带贴片天线在不同尺寸下得到的天线增益,可以得出结论扇形微带贴片天线最高增益为9.17d B,比普通微带贴片天线的增益高了约4d B。     

不同形状微带贴片天线性能比较

介绍了一种可应用于C波段的耦合微带贴片天线.微带贴片天线的辐射贴片形状多种多样并且对天线的各项性能具有重要影响.通过改变辐射贴片形状,设计等面积正六边形、三角形、圆形3种常规贴片天线并分析比较了贴片形状对于天线性能的影响.所设计的天线采用叠层结构和微带线耦合馈电,使得天线的性能有明显的改善.采用基于有限积分法的CST Microwave Studio电磁仿真环境分析不同贴片形状天线的性能,比较了中心频率、回波损耗、带宽及相对带宽、增益和方向性系数等参数.通过仿真,3种贴片天线都存在带宽较窄的问题,这是由于微带天线本身高Q值的特点导致的.相对于其他两种贴片,正六边形微带贴片天线的带宽最宽,辐射性能最佳.     

基于寄生耦合单元的多频段微带天线设计

通过在金属贴片边缘增加寄生耦合单元,设计了单馈点、易共形的紧凑多频段微带天线.该微带天线由地面、馈电传递单元及其两侧边缘的一个曲折线形贴片寄生耦合单元和一个T形贴片寄生耦合单元组成.天线的谐振频率和带宽由2个寄生耦合单元的结构尺寸以及寄生单元与馈电传递单元之间的相互耦合共同确定,可以通过调整寄生耦合单元的结构参数独立调整各谐振频点.通过计算电磁学软件分析了各结构参数对谐振频率的影响,并仿真了一种典型情况的天线,其工作频段为0.972~0.988 GHz、2.178~2.27 GHz和3.293~3.356 GHz.该天线仿真和测试结果符合得很好,验证了可通过单馈点激励多个寄生耦合单元的方法有效地设计多频段天线.     

沥青混合料单轴重复加卸载破损CT识别

为确定沥青路面材料的损伤与损伤累积规律,利用可同步进行CT（Computerized Tomograph2扫描的三轴仪,进行了沥青混合料单轴重复加、卸载实验,利用CT数和CT图像分析了加、卸载过程中,沥青混合料内部结构和密度的变化,计算了不同加、卸载阶段的损伤变量．结果表明：加载初期损伤变量略有减小,属于压密阶段;随加、卸载的进行,损伤逐渐加大;推导了损伤演化方程和强度衰减规律,计算结果与实测资料吻合．     

复合砂浆钢筋网加固约束梁抗剪性能试验

通过4根高性能水泥复合砂浆钢筋网加固的约束梁和2根未加固的对比梁的抗剪性能试验,研究了这种加固技术对混凝土约束梁抗剪性能的影响和作用,分析了抗剪加固对约束梁的开裂荷载、极限荷载、剪切刚度的影响。结果表明,利用这种方法进行加固,梁的抗剪承载力得到了显著提高,剪切刚度有一定程度的提高,同时加固措施对斜裂缝的发展有良好的约束作用。在试验研究的基础上,提出了加固梁的抗剪承载力建议公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

双T^2屈服准则在某些平面问题中的应用

讨论了双Ｔ２屈报准则在平面问题中的一般表达式．用此准则求解了某些平面问题，并与Ｍｉｓｅｓ准则和Ｔｒｅｓｃａ准则的计算结果作了比较．     

钢纤维混凝土薄壁箱形梁纯扭试验研究

介绍钢纤维混凝土薄壁箱形梁的纯扭试验方法、过程与结果，以及分析纯扭试件破坏特点和钢纤维对混凝土裂缝开展的影响；提出有关钢纤维混凝土薄壁箱梁构件受扭破坏的解析计算方法：比较出抗扭强度的理论计算值与试验实测值与的相符合程度较好．     

HVDC圆环形直流接地极的瞬态发热分布研究

本文提出了对高压直流输电线路(简称HVDC)接地装置中的圆环形直流接地极的瞬态发热分布(即非稳态温度场)进行理论计算的方法,并通过模拟实验对计算结果进行了验证,实验数据与理论计算结果相吻合。     

NC机床伺服进给系统动态特性的测试方法

本文讨论了在数控机床、加工中心等实际机床上进行伺服进给系统动特性测试的可行性,提出了倒谱平均法等三种测试方法。通过JCS—018立式加工中心伺服进给系统动态特性的实测与计算机仿真的对比,证实了这些方法是有效的,得到的结果能相互引证,是令人满意的。     

量子阱激光器中的热场分布对光输出特性的影响

计算和分析了具有应变层结构的量子阱激光器的温度场分布,首次给出了具有马鞍状 度分布的三维图形,以及温度分布对诸特性的影响,结果表明,理论计算结果与实验测量结果相符合。     

复杂载荷下裂纹形成寿命预测——损伤公式的评价

介绍了复杂载荷下疲劳裂纹形成寿命预测的方法。基于实验结果和理论分析 ,提出了一个考虑弹塑性应变幅比重不同的损伤公式 ,并与其它五种损伤公式寿命预测的结果做了比较。理论分析和实验结果表明损伤公式的寿命预测结果较其它公式的结果有了一定的改善。如果考虑平均应力的修正 ,精度会进一步提高。由于损伤公式对不同载荷谱的敏感性不同 ,所以损伤公式对不同载荷谱的适用性仍需探讨。编制出的复杂载荷下寿命预测程序 ,适用性较强 ,且考虑了平均应力和残余应力的影响 ,可直接应用于工程实际     

Study on increasing calculation precision andconvergence speed of streamline strip element method

The calculation precision and convergence speed of streamline strip element method are increased by using the method whose initial value of the exit lateral displacement is determined with strip element variation method, and the accurate tension lateral distribution model is adopted based on the original third power spline function streamline strip element method. The basic theory of the strip element method is developed. The calculated results by the improved streamline strip element method and the original streamline strip element method are compared with the measured results, showing that the calculated results of the improved method are in good agreement with the measured results.     

采用拟Newton法实现DOA及功率联合估计

为了增加移动通信的容量和链接质量,需要准确地知道到达波的方向(DOA)和功率。该文提出了多维非线性目标函数,用来波DOA和功率作优化变量,并采用拟Newton法中常用的Davidson-Fletcher-Powell(DFP)算法进行优化;将优化结果和轮换投影(AP)算法进行比较。仿真表明,当入射信号在空间相隔较远时,该结果和AP算法精度相当,当入射信号在空间接近时,该结果优于AP算法。