一种微波干燥控制系统的设计

设计了一种适用于果蔬等农产品微波干燥的反馈控制系统。详细论述了系统的实现原理及其功能模块,重点介绍了微波干燥单元、温度与功率控制单元、重量检测单元和上位机控制单元的设计思路和实现方法。应用纯净水加热实验对改造后的家用微波炉的输出功率进行标定,基于实验数据建立了微波功率与控制电压间的数学模型。以生姜为样本开展恒温干燥实验,结果表明本系统可实时记录温度、重量等数据,基于温度反馈控制能实现微波功率的连续、无级调节。     

优化微波木材干燥模糊控制器的仿真研究

针对目前微波木材干燥存在智能化程度低、干燥质量差和耗能多等缺点,分析了微波木材干燥的过程及其特点,考虑到温湿度控制的非线性、强时变特性,设计了一个可用于微波木材干燥窑的智能温湿度模糊控制器。在确定了控制器的模糊子集、隶属度函数及控制规则的基础上,搭建了Simulink平台,并利用SRO响应优化模块进行优化设计。仿真结果表明,设计的模糊控制器可实现对温湿度的快速和无超调控制,它对于提高微波木材干燥设备的智能化水平具有一定的意义。     

连续式微波干燥机智能控温系统的研制

根据谷物对干燥安全性以及温度控制精度要求较高的特点,本文研发了一套以stm32f767单片机为核心,采用模糊控制PID算法的微波干燥机智能控温系统.通过研究分析微波干燥机结构和原理,明确控制装置在干燥过程中的作用,设计控制电路和程序,并实际应用于WXD21S系列微波设备.试验结果表明三段次温度误差分别为±1℃、±2.1℃、±3℃,降水幅度高达15.98％,比对照组提高了3.94％,并且含水率标准差均小于1,干燥均匀性极佳,微波干燥机性能显著提高.     

微波加热钛精矿试验建模及温度控制器设计

微波加热物料是一个复杂的过程。在加热的过程中,物料温度会受到介质物理参量的温变等因素的影响。通过开展微波加热钛精矿试验,获取试验数据,并得到飞升曲线;结合Cohn Coon公式和温控对象的特点,建立微波加热钛精矿的对象模型。在此模型的基础上,分别采用经典PID和Smith预估两种控制策略,对微波加热过程中的温度进行控制;利用Matlab环境下的Simulink工具,对两种控制过程进行仿真分析研究,并对其结果进行比较分析。分析结果表明,经典PID策略有明显局限。它对具有大时滞、非线性、时变性,以及不确定性等复杂性特征的系统(微波加热等)的控制效果不理想。而采用具有鲁棒性的Smith预估策略,能够极大程度地减小微波加热过程中的超调量,使控制性能得到提升。     

星载微波成像仪接收通道的仿真研究

星载微波成像仪接收通道即微波辐射计,是星载微波成像仪的核心部分。对其进行仿真研究的关键和基础是信号处理方法。给出了接收通道各环节的数学模型;采用快速离散富里叶变换处理信号;分析并缓解了由于离散富里叶变换带来的频率分辨率与样本点数之间的矛盾;以全功率微波辐射计为例进行了仿真研究并给出了结果。为进一步实现系统仿真调试和环境仿真调试奠定了基础,并为其它类型微波辐射计的仿真研究提供了借鉴。     

基于Simulink的干涉式微波辐射计系统仿真研究

介绍了通过Matlab/Simulink建立干涉式微波辐射计系统仿真模型的方法。针对干涉式微波辐射计的基本构成单元——二元干涉仪,搭建了仿真模型,通过对辐射计随机噪声测量过程的模拟,实现了单通道全功率测量仿真及双通道干涉测量仿真,在时域范围内实现了对系统测量精度、灵敏度指标的定量化分析。     

微波真空干燥技术及其自动监测系统的研究

微波真空干燥是综合微波干燥和真空干燥各自优点的一项新技术,微波真空干燥技术尤其适合用于食品的干燥.本文提供了一种新型的计算机自动监测方法,该方法能方便的检测物料的温度、重量、真空度等工艺参数,通过经验公式计算得到物料的水分含量,解决了干燥过程中在线水分含量实时监测这一难题.该系统具有良好的人机交互界面,并且能方便进行实时数据的记录和历史数据的查询.     

面向微小型机器人的5.8GHz微波能量传输系统

提出了面向微小型机器人的5.8 GHz 微波能量传输系统,采用Ritz-Galerkin（RG）方法建立了微波能 量传输系统射频整流电路模型,分析了整流二极管的整流性能,得到了输入功率与输出电压、整流效率与负载比之 间的关系．设计了八木振子天线,提高了能量接收的定向性．最后搭建了微小型机器人微波能量传输实验系统,开 展了利用微波传输能量驱动微机器人的实验,验证了利用微波能量传输系统为微小型机器人供能的可行性．     

面向微波组件工艺失效分析的大数据建模技术

快速、准确定位微波组件生产过程中的质量问题,对提升微波组件的质量可靠性、工艺稳定性以及生产效率具有重要作用。在微波组件工艺质量问题传统人工分析逻辑基础上,通过对当前微波组件生产流程各环节的数据特点的挖掘分析,提出了生产大数据与失效分析知识融合的建模方法,并应用于工艺问题的辅助排故中。首先,基于微波组件工艺质量数据特征进行数据清洗得到故障关键数据,作为大数据挖掘建模的基础数据;其次,从微波组件质量特征相似性的角度对不同微波组件进行聚类处理,提升稀疏数据的信息密度;最后,采用大数据挖掘算法融合失效分析先验知识建立用于辅助排故的知识模型,并基于样本数据对提出的建模方法进行了实例分析和模型的软件化部署,验证了在微波组件工艺质量问题分析应用中的可行性。     

数字增益自动补偿微波辐射计计算机仿真分析

数字增益自动补偿微波辐射计是一种新型的微波辐射计,有效地补偿了微波辐射计系统增益 的波动,提高了系统的稳定性。按照目标微波辐射能量在系统中传递的物理过程,利用物理与数学 相结合的方法建立了数字增益自动补偿微波辐射计的计算机仿真模型。应用已测得的系统参数(噪 声系数、增益),对系统性能进行了仿真分析,取得了与实际系统特性较好的一致性。同时,解释了工 程设计中涉及的主要问题。     

Fundamental analysis of harmonic reflection in microwave frequency triplers

Harmonic reflection is a vital technique for microwave frequency multiplier design, including the design of frequency triplers. In this article, principles of frequency tripler design with reflector networks are analyzed via harmonic‐balance simulation of an idealized MESFET/HEMT transistor model. The use of an idealized model allows fundamental mechanisms of 3f0 output power and conversion‐gain improvement via reflector networks to be characterized. Several reflector configurations are analyzed including: a 3f0 input reflector; a f0 output reflector; and a combination of both reflectors. The effects of reflector offset length on tripler performance are analyzed in terms of conversion gain, output power, reflected power, and time‐domain waveforms. As a result of this work, a greater understanding of harmonic‐reflector networks and their importance to tripler design is achieved. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2006.     

Investigations of resolution limits for indirect microwave holographic imaging

This work describes how indirect holography which has previously been applied to the determination of antenna radiation patterns can be adapted for the imaging of passive objects. It provides details of how complex scattered field values can be obtained in a simple and inexpensive manner from sampled scalar intensity measurements taken over a single scanning aperture. This work uses indirect holographic techniques to image a number of simple objects including a rectangular metallic plate, a small metal plate covered by a dielectric sheet and a small metallic circular annulus. This work demonstrates that good quality images can be reconstructed from simple scalar intensity patterns. It demonstrates that clear outlines can be obtained in particular from reconstructed phase patterns and that good images can be obtained from objects with dimensions of the order of a half wavelength. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2013.     

微波技术在烟支湿度检测中的应用

分析了微波技术的烟支湿度检测原理,并据此设计了一种微波测湿系统.试验结果表明：微波测湿技术具有快速、连续、不与被测物接触、无污染、检测精度高等优点.     

微波水分测量的研究

为了能快速、准确地检测物料中的水分含量,设计了一种微波水分检测系统。该系统的工作原理是基于微波透射过含水物料后,其功率变化、衰减量等与物料水分含量有关。该系统工作的中心频率是10.5 GHz;对温度变化、物体颜色及所含盐分等不敏感;水分测量范围可达5%~30%;测量精度为±1%;微波发射功率为10mW。该系统适合检测纸板、布等有一定厚度物料中的水分含量。     

用于天线罩电厚度测量的小型微带六端口反射计

六端口反射计广泛用于高精度反射系数测量,若采用小型测量网络作为测量探头,它可用于天线罩电厚度的无损检测,本设计为一个用于此目的的六端口反射计,该反射计主要由微带对称五端口双环网络与多分支线微带定向耦合器组成,借助于Microwave Office软件对这两部分进行优化与仿真设计,实际电路测试结果表明,此微带六端口反射计在较宽的频带内具有高的测量精度,且由于体积小,可方便地用于天线罩电厚度测量.     

用于天线罩电厚度测量的小型微带入端口反射计

六端口反射计广泛用于高精度反射系数测量，若采用小型测量网络作为测量探头，它可用于天线罩电厚度的无损检测，本设计为一个用于此目的的六端口反射计，该反射计主要由微带对称五端口双环网络与多分支线微带定向耦合器组成，借助于Microwave Office软件对这两部分进行优化与仿真设计，实际电路测试结果表明，此微带六端口反射计在较宽的频带内具有高的测量精度，且由于体积小，可方便地用于天线罩电厚度测量。     

基于光子技术的微波频率测量研究进展

微波频率测量及分析在军用、民用领域中有着重要战略地位和重大需求,并随着通信、雷达、电子对抗中工作频率的不断攀升而面临着前所未有的挑战。近年来以微波光子学为基础的光子型微波频率测量技术应运而生,因其在瞬时带宽、抗电磁干扰方面有着显著优势,得到了长足发展,并具有重要的理论意义和实用价值。针对目前主要研究的光子型微波频率测量方案,如微波光子扫频方案、频率 幅度映射方案、频率 空间映射方案、频率 时间映射方案、光子压缩感知方案、以及数字化测频方案等,介绍了其基本原理及实验方案,并对各种方案的研究现状与进展进行了梳理、分析和总结。最后,对光子型微波频率测量的趋势和前景进行了简要探讨和展望。     

A low profile tunable microwave absorber based on graphene sandwich structure and high impedance surface

In this article, a low profile dynamically tunable microwave absorber is proposed, which consists of high impedance surface and graphene sandwiched structure. We theoretically demonstrate and experimentally verify that the proposed absorber can provide a dynamically tunable reflection range from larger than ?3 dB to less than ?30 dB at operating center frequency of 11.2 GHz. The entire thickness of this absorber is only 2.8 mm, nearly one tenth of working wavelength. In addition, a modified equivalent circuit model is proposed to explicate its absorption mechanism. At last, we fabricate a prototype absorber, measure its reflection coefficient in anechoic chamber. The experimental results agree well with the full wave simulation results. This work may provide a reference for design and fabrication of dynamically tunable microwave absorber based on large‐scale graphene and may promote the actual applications of graphene at microwave frequency.     

干涉式微波辐射计成像算法以及天线阵采样方案分析

对旋转扫描干涉式微波辐射计成像算法进行研究,提出了基于伪极网格傅立叶变换的成像算法,利用一维插值以及一维FFT即可实现图像重建,既提高了成像精度,又保证了成像速度。以3种8单元天线排列方案阵为例,利用本文方法和基于线性插值的笛卡儿网格方法分别进行成像模拟,模拟结果验证了本文方法的优越性,同时表明天线阵排列方案对成像结果影响很大,天线阵基线均匀性越好,数量越多,成像质量就越好。直线阵无法实现基线数量与均匀性的统一,而平面阵可以在较好均匀性情况下实现最多的基线数,是天线阵排列的首选方案。     

用GPM数据进行青藏高原雪水当量监测可行性分析

在二阶积雪散射模型模拟结果的基础上,针对GPM的数据特点,提出一种利用Ku波段不同入射角下积雪散射特征差异进行雪水当量监测的方法,并以TRMM/PR数据为例,对青藏高原部分特征地区进行了分析,证实了该方法在理论上的可行性。