高增益蓝牙天线的设计与应用

鉴于蓝牙mesh网络节点密集部署的问题和金属物质对蓝牙天线无线信号传输的影响,通过改变倒F天线辐射臂的形状来提升蓝牙天线的增益,从而达到蓝牙mesh网络节点远距离传输无线信号的目的,同时可以保证周围金属物质不会影响蓝牙无线信号的传输,减少信号的能量损失,实现蓝牙mesh网络节点的远距离部署。这两款蓝牙天线具有小型化、高增益、高带宽的特性,覆盖整个蓝牙通信的ISM频段,采用HFSS对蓝牙天线的特性进行仿真分析,得到优化后的蓝牙天线结构参数,并制作蓝牙天线实物进行试验测试。实验结果表明:折叠天线和螺旋天线的回波损耗均小于-10 dB,带宽完全覆盖蓝牙频段,而且螺旋天线的性能更优,增益达到4.6 dB,金属环境的最远传输距离为20 m。     

多维无线能量传输体内微机电系统的设计与实验研究

以改进体内微机电系统传输功率的稳定性为目的,设计了多维无线能量传输系统,包括耦合结构和外围的微型化印制电路板(PCB)。二维外围PCB将两块一维的PCB连接使用。通过对二维无线能量传输系统的测试,表明该系统能够较好地驱动胶囊内窥镜系统工作。对三维无线能量传输系统的外围PCB进行设计。分析无线能量微机电系统的布局优化和外壳结构设计方案。     

胶囊内窥镜便携式无线能量发射系统

对采用电磁感应无线能量传输(WPT)系统为视频胶囊内窥镜(VCE)提供能量的技术进行优化,主要对无线能量发射系统进行了改进,并搭建了便携式WPT平台。通过比较磁场强度和均匀度,选定了合适的发射线圈结构;通过分析谐振原理并测试Q值变化,确定了传输频率;在发射电路中加入可调电感提高频率稳定性,并测量了电流的波动情况。实验显示:优化设计的WPT系统稳定可靠,VCE在WPT平台上工作正常,可以30frame/s的帧率向接收天线发送分辨率为320×240的图像,功率为78.4mW。该无线能量发射系统可携带,传输效率和稳定性受人体行动影响较小,可保证VCE在高频率和高分辨率状态下持续工作,提高了VCE临床应用的可行性。     

人体温度数字式无线检测微机电系统的设计与研制

通过理论分析和实验研究,提出了一种用于人体温度数字式无线检测的微机电系统的设计方法。针对人体的特殊使用条件及环境,本着微体积可靠性高等设计原则,分别讨论了温度传感器的选择和设计、封装外壳的设计和无线温度信号发射与接收的设计,并研制出符合设计要求的微机电系统,对系统进行了体外温度测量实验,实验结果表明系统设计可行。     

工业无线技术IPCF协议漫游通讯在挖掘机上的应用

介绍了工业无线IPCF漫游通讯功能在大型矿用挖掘机上下车部分控制信号传输上的首次应用,从现场无线传输元件布置、无线环境侦测、IPCF功能的设置以及信号漫游切换和信号强度的测试等方面进行了调试说明。作为一种新的设计方案解决了大型矿用挖掘机上下车信号传输传统集电环的容量受限和单一点对点无线传输信号不稳定的问题。     

无线传感网络的传输信道低误码率控制模型

为了提高无线传感网络通信的信号调度和无损传输能力,提出一种基于波特间隔均衡的通信信道均衡传输控制模型,结合传输信道均衡算法进行无线传感网络通信性能的优化设计,构建无线传感网络通信的信道模型,采用码间干扰抑制方法进行无线传感网络通信的信号传输抗干扰设计,采用直接序列扩频和波特间隔均衡控制技术进行无线传感网络通信的信号传输和自适应调度,构建无线传感网络传输信号的信道均衡控制模型,进行无线传感网络传输信号传感融合识别,实现对无线传感网络通信网络的通信信道均衡处理。     

基于LC谐振的柔性无源无线压力传感器系统设计

为了能够增强LC传感器测量的实时性,提出了一种无源无线压力传感器系统的设计方法。系统包括LC柔性无线压力传感器、信号读取电路和数据接收上位机。LC无线压力传感器由天线、织物和铁氧体膜构成,具备高柔性。当受到外界压力信号时,无线信号读取电路将传感器谐振频率的变化量转换成电压的输出量,并通过蓝牙传输到上位机进行实时数据处理和显示。实验验证了传感器系统在0～15 kPa的压强范围内具有1.97×10^-2 kPa^-1的高灵敏度,且在实时监测人体生理活动信号方面具有良好的稳定性和适用性。     

仿真计算在四台矿大型设备研究中的应用

针对四台矿地面通风机房数量多且分布零散而导致矿井调度中心调度信号及视频监控信号传输距离远、传输方向多的问题,提出了采用无线传输的方式实现信号传输,并通过计算仿真的方法对无线传输系统两条路由中的各个线路设备架设高度及传输距离进行研究。研究结果表明,现场架设无线传输系统设备在系统组网后地面无线传输系统信号可靠稳定。     

基于电磁感应式无线供电系统的信号传输

设备之间的物理连接容易引起许多应用故障.利用电磁感应式无线供电技术,信号和电能采用不同的传输频率,将高频数据信号加载在电能传输信号上,实现信号和电能的无接触传输.在此基础上,对高频注入式信号传输的数学模型进行了讨论,对传输信道进行了计算.最后,通过实验证明了该方法实现能量和信号无接触传输的可能性.     

体内微机电系统的三维无线能量传输装置的设计和实验

设计了基于电磁感应原理的体内无线能量传输系统,为体内内窥镜胶囊提供能量。首先,通过建立数学模型对三维无线能量接收线圈正交绕组的接收性能进行仿真,获得不同姿态下系统的耦合系数。结果表明:三维正交线圈在不同姿态下能有效地进行互补。然后,根据体内内窥镜胶囊尺寸要求,设计制造了微型接收绕组和整流稳压电路,并用此系统给自制的图像采集系统供能,且对实际传输的电压和电流进行测量。实验结果表明:该三维接收系统的能量传输效率和稳定性能够满足实际需要。     

基于MEMS技术的胃肠道无线内窥镜的研究

胃肠道无线内窥镜主要用于胃肠道疾病的诊断。其核心部分为一可吞服的胃肠道摄像无线发射的药丸,可将摄取到的胃肠道图像通过调制以无线方式发送出体外,然后经过信号解调,还原出视频信号,由计算机进行图像采集和处理。研究的关键在于摄像药丸的微型化和无线传输图像的稳定性。利用MEMS技术可以大大缩小摄像电路和发射电路的尺寸,从而大大缩小摄像药丸的体积。     

Design and application of wireless signal strength measurement system on the near-ground

The wireless communication system’s performance is greatly constrained by the wireless channel characteristics,especially in some specific environment.Therefore,signal transmission will be greatly impacted even if not in a complicated topography.Testing results show that it is hardly to characterize the radio propagation properties for the antenna installed on the ground.In order to ensure a successful communication,the radio frequency(RF)wireless signal intensity monitor system was designed.We can get the wireless link transmission loss through measuring signal strength from received node.The test shows that the near-ground wireless signal propagation characteristics still can be characterized by the log distance propagation loss model.These results will conduce to studying the transmission characteristic of Near-Earth wireless signals and will predict the coverage of the earth’s surface wireless sensor network.     

某相控阵雷达天线阵面的热设计与验证

为了解决某高热流密度相控阵雷达天线阵面的散热问题,文中采用强迫通风冷却的散热方式,在天线阵面热设计中使用了高效换热的风–风换热器和高导热热管,满足了天线阵面组件壳体温度要求。同时,在设计天线阵面流场时,采用了内外风道隔离、内循环风道风机并联的送风方式,满足了天线阵面组件壳体的均温性要求。最后通过数值仿真和搭建平台测试两种方法,验证了该热设计方案的可行性。     

薄壁钛合金舱体制造技术

探讨了薄壁钛合金舱体的制造工艺技术,舱体采用典型的焊接结构,主要零件是蒙皮、法兰端框、环状加强框、口框等。采用热成型、数控机加工和多种焊接方式的组合制造方法,为设计提供了一种完全不同于铸造的钛合金零组件制造工艺。这种工艺方法完全能够制造出满足设计要求的高强度钛合金舱体,为型号研制提供了一种成熟、可靠、高效的制造工艺方法。通过产品焊接工艺试验,完成了舱体的研制,产品质量稳定可靠,满足了产品设计需求。     

某型雷达天线座方位壳体的优化设计

为提高某型雷达天线座的适装性,对其进行了整机结构优化设计,其中占整机质量比重较大的方位壳体是改进设计的重点之一。在对原设计进行分析的基础上,对其壁厚及部分外形尺寸进行了优化设计,对改进后的方位壳体进行了静态及模态分析。改进后的方位壳体质量大幅降低,并通过了试验验证。     

草原环境地表无线信道的路径损耗建模

针对无线传感器网络研究对地表无线信道路径损耗预测的需求,以草原地表环境为研究对象,测量了2.4 GHz无线信号的传播特性,并用最小二乘法对测量数据进行了线性回归.结果表明,基于对数距离的路径损耗模型仍适用于地表无线信道的路径损耗建模,且双斜率模型的拟合精度优于单斜率模型.突变点的位置取决于天线高度,突变点前的路径损耗指数小于2,突变点后的路径损耗指数在3～4之间.通过对比远场的路径损耗预测值与实测值,进一步验证了双斜率模型的预测精度优于单斜率模型.最后,对传统模型与所得双斜率模型进行了性能对比,证实了传统模型无法用于地表环境,进而说明所得模型对无线传感器网络研究更具实际意义.     

一种新型旋转体信号测量方法的研究

通过利用环形泄漏缝隙天线阵 ,对安装在旋转体表面的声表面波传感器施加激励 ,经偶极子天线耦合后作为传感器的激励源 ,产生的测量信号由外置环形缝隙天线阵接收 ,从而建立起一种天线耦合测量模型 ,解决了旋转体信号无线、无源、持续测量的难题