左、右手材料结构吸波性能的计算机仿真

为了考察在吸波体结构设计中引入左手材料所产生的效果,提出了空气/左手介质/右手介质/金属结构吸波体模型,用传输线模型对该结构的吸波特性进行了理论分析,并用遗传算法对结构进行了优化与计算机仿真.研究结果表明,在微波垂直入射条件下,当材料整体电磁参量最优匹配时,在0.4～10 GHz频带内该结构能实现平均-12 dB的反射率.表明左手介质的引入有利于实现材料整体电磁参量的较好匹配,提高吸收峰值,拓宽吸波体的带宽.这为宽频带/多频带吸收材料的研制提供了一条可供选择的途径.     

Caloz等效参数提取理论修正及仿真验证

针对Caloz教授率先提出的交指电容、短截线电感的复合左/右手传输线实现形式,对其等效参数提取理论进行了修正,并通过实例详细进行了仿真验证及误差分析。正确的等效参数提取为其实际应用提供了理论指导。     

左-右手系材料界面上的表面波

利用严格的电磁理论证明2种偏振入射都能在各向同性的负折射材料与正折射材料界面上激发表面波,并推导出了相应表面波的传播波矢和激发条件．针对电磁波在非线性左手系材料中的传播性质,研究左、右手系材料界面上非线性TE表面波的传播行为,分析表明：2种界面上的非线性TE表面波均存在频率通带和禁带．     

一种双面型宽频带的左手材料设计研究

针对目前左手材料普遍存在的谐振频率低、带宽窄和高损耗的问题,本文基于谐振型左手材料理论,设计了一种双面型宽频带左手材料结构。该结构将螺旋对称形金属片与十字形金属片分别放置在介质基板的两侧,形成一个左手材料单元,在2个左手材料单元顺序排列条件下,实现最佳谐振性,为了验证所设计的材料结构是否具有左手特性,采用高频仿真软件进行电磁仿真,同时采用Matlab软件与传输反射法(nicolson-ross-weir,NRW)进行计算。研究结果表明,该材料在3.37～5.87GHz范围内,具有谐振特性,满足低损耗要求;在2.5～4.8GHz范围内,介电常数和磁导率同时为负,实现了材料的左手特性。该研究具有一定的实际应用价值。     

基于负相移特性的复合左右手传输线功分器小型化设计

针对传统方法设计的基于复合左右手传输线的双谐振小型化功分器,当功分器的两谐振频率点之比f2/f1(f2>f1)小于3时,复合左右手传输线长度大于四分之一波长,达不到功分器小型化设计要求的问题,根据左手传输线负相移特性,提出了使复合左右手传输线任意2个谐振频率点的相移分别为-π/2和π/2的方法。该方法可使两谐振频率点之比f2/f1小于3时的传输线长度小于四分之一波长。仿真结果表明,改进型功分器的尺寸比传统功分器的尺寸减小约26.4%。     

非线性左手材料中的差频耦合

基于非线性电磁理论,推导了无耗非线性左手材料中差频耦合波方程,由此方程分析了相位匹配条件下信号波与差频波的反向能量转换过程及其空间分布．发现有限厚度的非线性左手介质板能够得到比右手材料更大的信号波和差频波能量输出．因此可利用非线性左手材料制备更加小型化的微波放大器,并通过参量调节来控制材料的左、右手特性,从而实现信号波输出方向可调的小型微波放大器件．     

基于一维复合左/右手传输线的电控漏波天线

一维复合左／右手传输线微带漏波天线具有基模工作模式,且馈电简单,并具有频率扫描的特性,但不利于实际应用。文章提出一种新型结构,通过加入变容二极管,实现了在固定频点上波束可控,更适于实际应用。     

高频电磁环境下双绞线的耦合特性仿真与分析

通过分析一段集总源激励的平行传输线,推导出一种BLT方程的改进形式,将平面波照射下的双绞线等效成两终端集总源激励的平行传输线的特殊级联,利用改进的BLT方程对双绞线的电磁耦合特性进行计算与分析,获得了双绞线对外界电磁波的耦合规律。结果表明,在高频电磁环境下,双绞线抗电磁干扰能力下降,对外界电磁场的耦合强于相同条件下的平行传输线,且其电磁耦合特性与电磁频率、线的长度、间距、入射波的入射方式密切相关。     

三角形与矩形贴片左手材料单元的设计

针对左手材料存在的谐振频率4.5GHz、带宽宽、低损耗的问题,本文设计了一种由三角形贴片与矩形贴片组合构成的新型单元结构左手材料。该结构将电谐振器和磁谐振器都集成在介质基板的一侧,在二维空间中实现了等效负导磁率和等效负介电常数,并通过高频结构模拟器(high frequency structure simulator,HFSS)完成设计,同时采用Matlab软件与NRW算法进行计算。研究结果表明,该结构在3.2~4.2GHz范围内具有双重负面特性,在谐振频率为4.5GHz左右时,谐振频率低,可以达到2GHz绝对带宽。该研究具有一定的实际应用价值。     

一种左、右手材料结构吸波体吸波特性研究

提出了一种空气／左手介质／右手介质／金属的双层吸波体结构,引入左手材料做匹配层,利用传输线模型与计算机仿真方法考察了左手材料各个参数变化对吸波性能的影响．仿真结果表明：左手材料各个参数适当的选择对提高吸收率起着重要作用;在给定参量条件下,左手材料层厚度最佳值为1mm;随着左手材料层厚度的变化,吸波体的吸收峰值将降低且峰值对应的频率也将分别向低频或高频移动．     

基于周期结构的屏蔽带状线传输特性研究

本文以周期结构理论为基础,提出了一种新型的基于屏蔽带状线的周期结构,利用传输矩阵和BLOCK阻抗相结合的方法证明该结构在特定频段内传播常数和BLOCK阻抗实部同时为负,具有左手特性,在此基础上分析了该结构的传输特性。结果表明,所设计的周期结构左手带宽超过30%,同时内导体厚度较大,可用于高功率传输。     

小型化5位数控延迟线的设计

设计了一种新颖的小型化5位数控延迟线．其中,小时延单元采用传统的右手传输线实现,而大的时延单元采用左手传输线来实现．该方法能够克服传统右手传输线实现大的时延单元时存在的体积和插入损耗大的缺点．该延迟线工作在9GHz~10GHz频段上,延迟时间调节范围可达100ps~3100ps,时间步长间隔100ps．整个延迟线尺寸仅10mm×20mm×0.5mm,插入损耗小于6.2dB．     

一种新型人工异向介质结构的设计和仿真

根据异向介质可以由具有等效负磁导率的开路环形谐振器阵列和具有等效负介电常数的细金属导线阵列构成的基本原理，提出了一种新型的、相互对等嵌入的开路环形谐振器的结构.与传统的开路环谐振器相比，新结构中内环和外环相互对称，具有更好的电流分布形态和电磁特性.采用这种新型开路环形谐振器阵列和细金属导线阵列组合，得到了一种新型的人工异向介质，并同时给出了完整的设计和仿真过程.通过对上述介质的功率传输特性和“负”Snell折射特性的仿真，表明该结构在特定的频段内表现出了明显的“异向”性质.     

一种开口环缺陷地面结构复合左右手传输线

提出了一种开口谐振环缺陷地面结构复合左右手传输线,采用曲线拟合技术提取出单元等效电路值,推导出该单元模型的传输零点位置、色散特性、折射率特性以及级联传输特性.理论和实验结果均表明,该结构呈现出复合左右手特性.这种新型复合左右手传输线具有带外传输零点,结构简单紧凑且不引入对地过孔,适合在微波集成电路中推广应用.     

三维超材料的非线性电、磁响应特性

理论研究了埋入在非线性介质中的由金属线和谐振环构成的具有三维周期性结构的超材料的有效电、磁响应,计算了该种超材料的有效磁导率和介电常数实部和虚部随外场的变化关系.结果表明,这种超材料有效磁导率和介电常数的实部对外磁场的响应具有回滞效应.在一定条件下,这种结构的属性可在右手材料、电单负材料与磁单负材料之间转换,且这种转换可适当选择在某些特定频率范围内的外磁场强度的方式控制.     

基于相位一致性的输电线监控视频图像线特征提取

线特征是图像分析中视觉感知的重要线索,是复杂背景下从输电线监控视频图像中提取电力线的重要特征,其为后续输电线状态分析提供依据。文章应用相位一致性原理提取输电线监控视频图像的线特征,通过仿真同其他传统方法进行了对比。实验结果表明,该方法能有效地实现复杂背景下线特征的提取。     

WLZB—Ⅱ微机线路保护试验台在教学中的应用

本文介绍了武汉华工大电力自动技术研究所研制的WLZB—Ⅱ微机线路保护试验台的主要特点。利用这个实验平台,学生可以模拟电力系统中输电线路上发生各种类型的相间短路故障,以此来分析保护的动作情况。本文以输电线路距离保护为例,证实了WLZB—Ⅱ微机线路保护试验台在教学中起到良好的辅助作用,同时提高了学生分析问题,解决问题的能力。     

新型SCRLH传输线结构在滤波器设计中的应用

提出了一种新型的简化混合右左手(SCRLH)传输线(TL)结构,并根据周期性理论对该结构的色散和阻抗特性进行了分析,结果表明: 该结构在通带内衰减常数为零,并且带内特性阻抗的分布平滑; 带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播被抑制．给出了利用该SCRLH TL结构综合带通滤波器的方法,并基于该综合方法设计了中心频率为6.85GHz、相对带宽约为110％的超宽带带通滤波器,理论分析、全波仿真和实物测量结果吻合良好．     

输电线路复合绝缘子运行与维护

文章通过介绍±500kV龙政线、±500kV宜华线复合绝缘子的运行维护,结合国内试验研究成果,对复合绝缘子的运行特性进行分析,为今后复合绝缘子在高压输电线路中的应用提供参考。