基于遗传算法的超宽带微带天线优化设计

将遗传算法应用于超宽带微带天线设计。建立了基于遗传算法和高频电磁仿真软件（HFSS）的优化工程。在此基础之上,优化设计出了一款超宽带微带天线。讨论了该优化工程的操作流程,并对天线特性进行了研究。研究结果表明：所设计天线在3.1~10.6 GHz频段内的回波损耗小于-10 dB,具有良好的超宽频带特性。     

在小间隙放电中用Bernoulli定理分析电极移动速度效应

小间隙静电放电中电极移动速度对放电参数影响的内部因素,是受到很多研究者关心的问题.通过对实验数据的系统分析,应用流体力学中Bernoulli定律,对放电参数电极速度效应的内部原因,提出了较好的理论解释.电极的快速运动速度造成了放电间隙气体压强的下降,从而加速了载流子从电极到靶的运动过程,进而明显改变了放电参数的数值.初步的数值计算表明,表面过程因电极快速移动得到了加强.这对于电极移动速度效应进一步的研究,给出了一种较为明确的方向.     

静电放电参数对电极速度的相关性与机理分析

同步测量了带电人体手握金属小棒电极放电电流的参数和电极运动速度.金属小棒电极与靶电极相撞时的速度对放电电流参数(放电电流峰值、放电电流时间变化率的峰值、火花放电的弧长)的影响,用统计软件SPSS进行了考察,获得了在不同人体电压情况下小棒电极运动速度与放电参数的相关系数.结果表明:充电电压为0.3kV时,放电参数与电极运动速度无关.充电电压为0.5kV及其以上电压时,电极运动速度与放电电流峰值、电流最大上升斜率有极强的正相关性;与放电火花弧长有极强的负相关性.电极向靶的快速接近改变放电间隙的空气压强,改变间隙两端的电场强度,从而引起放电参数的显著变化.     

电极移动速度效应的空气动力学分析

基于空气动力学原理解释了电极向靶运动过程中放电间隙形成局部低真空的机理.结合小间隙放电的双过程模型, 初步阐释了气体压强变化对放电间隙内部相关电参量的影响机理, 进而分析电极速度对放电参数的影响.基于我们团队自主研制的电极移动速度效应检测仪,进行反复实验, 对大量的试验数据进行仿真分析, 探索小间隙静电放电过程中放电参数对电极移动速度的依赖性.结果表明:电极移动速度与放电电流峰值、放电电流脉冲上升速度, 具有高度的正相关性; 与放电电流脉冲下降速度具有高度的负相关性.研究结果对于推进非接触静电放电测试标准的提出具有一定的参考意义.     

基于Attention-LSTM-XGBoost的电极移动速度影响放电参数预测分析

基于具有Attention机制的长短期记忆(attention long short-term memory,Attention-LSTM)神经网络模型,设计了一种由Attention-LSTM神经网络与极端的梯度增强(extreme gradient boosting,XGBoost)法共同组成的变权组合模型,用以分析预测静电放电过程中电极移动速度对放电参数造成的影响。该组合模型充分利用静电放电参数的时序特性,并采用Attention机制突出对放电参数预测起到关键作用的输入特征。首先基于由新型电极移动速度效应测试仪的实验结果提供的原始实验数据,采用分箱法对其进行预处理得到新的实验数据;然后将得到的新实验数据集作为两种模型的输入数据,分开训练Attention-LSTM模型和XGBoost模型,求解出各自模型的预测结果及误差;最后利用误差倒数法,重新计算出两种模型预测结果的占比权重,并根据计算的权重求解出最终预测结果。预测结果表明：与Attention-LSTM神经网络模型、XGBoost模型、Attention-LSTMXGBoost定权组合模型相比,本文构建的Attention-L...     

小间隙静电放电中的电极移动速度效应研究

分析已发表的静电放电研究文献,设计了电极移动速度效应测试仪。该新型测试系统通过独特的机电一体化设计,为带电电极既要高速向靶运动放电以研究快速移动速度对放电结果的影响,又要避免二者可能产生强烈碰撞损坏仪器,就静电放电领域长期困扰研究者的难题提供了解决方案。对电极移动速度效应用模型方法和流体动力学理论进行了分析推导,将Townsend放电理论结合小间隙放电模型给出气体压强影响放电电流结果的算法。基于电极移动速度效应测试仪的功能和数据,对所提出的理论分析结果和算法进行了初步验证和讨论。     

人体静电放电参数对带电电压的依赖关系研究

在带电电压为200～3000V的范围内测量了带电人体放电电流和上升时间,计算了其他放电参数;研究了放电参数与电压和电板速度的相关性.将RampeWeizel定理用于空气中带电人体的小间隙静电放电模型.观察发现在电压为800V时放电参数在电极运动速度影响下出现临界值.当电压高于1000V,或低于600V时,电极移动速度对放电参数的影响出现降低的趋势.     

静电放电波形统计特性试验研究

ESD波形的随机性给计量校准和结论判断带来了一定问题,测量了某ESD模拟器的400条接触放电波形,使用统计方法进行研究,并且定义了衡量波形离散程度的新参量,分析了若干参量间的线性相关性,给出了计量中引入统计方法的建议：连续测量多条ESD波形的tr和峰值电流,统计tr和峰值电流的相对标准差且做适当限制,并规定一定比例的值落在限值区间内,就认为可以接受。     

五种失真因素综合作用下的EVM

 数字调制信号通常遇到的5种失真因素,包括I/Q增益不平衡、相位不平衡、外加连续波干扰、相位噪声、加性高斯噪声.通过数学推导,得到一个完备的数学解析式,以计算上述五种失真因素综合作用下的误差矢量幅度值.然后进行了两组实验,配合数值仿真来验证公式,计算和测量结果吻合,表明了公式的准确性.     

一种新的伴随调相测量方法

在测量调幅的伴随调相特性时,从时域和频域来看,AM和PM的“相伴共生”,导致测量困难,传统的频谱分析方法计算和操作复杂度都较高、且只适用于伴随调相较小的情况.为此可以使用新的方法:在特定频率关系下,利用数字矢量解调抽样,在IQ平面将AM和PM转换到幅度误差和相位误差两个独立参量,在设定规则的测量条件下,矢量相位误差和伴随调相之间存在明确数学关系.实验验证中设置不同条件参数组合,共计120种情况,测量结果证实该方法是准确的.