螺旋布设光纤光栅的软体操作器形状传感方法

为实现微创手术软体操作器弯曲伸缩运动时的形状测量,提出一种螺旋布设光纤光栅形状传感方法。不同于传统的直线形布设方法,螺旋形布设方法可以防止软体操作器弯曲伸缩运动时,光纤光栅的折断、脱胶现象发生。理论分析了螺旋布设光纤光栅的传感原理及弯曲变形的重构算法;制备了光纤光栅沿螺旋形布设在软体操作器表面的试样;搭建了软体操作器弯曲变形的实验系统;实验分析了软体操作器在不同弯曲状态下,螺旋布设光纤光栅中心波长漂移量与弯曲角度间的变化规律,并重构出软体操作器的变形形状。实验结果表明:螺旋布设光纤光栅在软体操作器中不同位置的灵敏度最大为7.1pm/(°),软体操作器弯曲角度实际测量值与理论重构值间的最大误差不足4.29%。螺旋形光纤传感方法可用于软体操作器形状传感与重构。     

一种使用开路并联线的改进型螺旋微带谐振单元

提出了一种改进型螺旋微带谐振单元(SCMRC)的结构.该改进型螺旋微带谐振单元具有微带并联开路线,在低频通带内通过设计达到50Ω的端口阻抗.同时,并联的微带开路线在SCMRC结构的禁带中谐振,来实现更强的慢波效应和更宽的禁带.实际设计、制作和测试了该改进型螺旋微带谐振单元,该滤波器在低频通带内具有低插入损耗、改善的回波损耗,以及在较小面积下的宽禁带.     

射频CMOS平面螺旋电感2-π等效电路模型参数的提取

从有理分式拟合方法出发,提出了用于射频CMOS平面螺旋电感2-π等效电路模型参数提取的新方法.通过比较提参后等效电路给出的S参数和实验测量的S参数,证明该方法的精度很高.此外,提参的策略非常直接,因此容易在CAD里面编程实现.提参得到的等效电路模型对于射频电路设计者来说也是非常有用的.     

微带巴伦馈电圆锥等角螺旋天线设计与实验

无源雷达导引头一般采用宽带天线以满足对空间辐射源的探测和跟踪。圆锥等角螺旋天线具有宽频带和圆极化的辐射性能,因此它是一种合适的无源雷达导引头天线实现方案。为了满足实际项目的需要,本文开展了圆锥等角螺旋天线的设计和实验研究。设计了具体的天线结构和参数,采用微带粘结技术实现圆锥表面共形的等角螺旋天线臂的加工和焊接。设计了一种超宽带微带平衡-不平衡转换器(巴伦)以实现对设计天线的馈电。在微波暗室内对加工的天线进行了测量,给出了辐射方向图、增益、轴比等测试结果。实验结果表明,对于频带1GHz到5GHz工作频率范围,本文设计和加工的天线性能可以满足技术要求,其实验结果为本天线的实际应用奠定了基础。     

平面圆形螺旋电感器和变压器的计算机辅助设计

本文在准静态条件下,分析了应用于微波单片集成电路中的圆形螺旋电感器和变压器,举出了它们的等效电路.求得格林函数后利用矩量法求出了圆形微带线上的电流和电荷分布.导出了计算平面圆形螺旋电感器和变压器等电路中各元件数值的公式以及“S”参数表示式.编制了相应的程序.利用这些程序可以分析计算具有任意匝数(包括非整数)和各种几何参数的平面圆形螺旋电感器和变压器.平面圆形螺旋电感器的计算值与实验值比较,最大误差约为5%.     

基于对数螺旋曲线的宽带高仰角HF小型化通信天线

介绍一种工作在3~30 MHz的宽带、圆极化、高仰角、短波小型化天线。天线以对数螺旋线为基本结构,具有底端RLC集总元件的复合加载结构,并采用矩量法进行天线设计和优化。天线尺寸在25 m×25 m×10 m范围内。实践表明,该天线具有占地小、架设简便、效率高、200 km范围内无盲区等优点,可广泛应用于短波机动通信领域。     

半圆螺旋天线的设计与优化

实际工程项目的特殊几何布局要求应答器处于特殊金属腔体结构中,这严重阻碍了应答器与阅读器之间的正常电磁传播。为解决该特殊几何布局下,收发两端电磁耦合难问题,一款新型的短距离无线通信发射天线——半圆螺旋天线被用于取代传统的直螺旋线圈,有效地实现了阅读器与应答器之间能量和数据的一体化同步传输;该天线工作于13.56 MHz、有效作用距离可达100 mm.利用ANSOFT公司有限元法求解工具－高频结构仿真器（HFSS）,给出了半圆螺旋天线优化设计流程及主要工作特性,为同类问题提供了实际可参考的工程解决方案。     

一种硅衬底镂空结构的圆形射频微电感

利用MEMS工艺以及硅的湿法刻蚀工艺制作了一种硅衬底镂空结构的圆形射频微电感，并研究了硅衬底背面减薄对射频微电感性能的影响，结果表明：微电感硅衬底经过局部刻蚀减薄后其自谐振频率上升，电感量的频率稳定性提高，而其最大Q值下降。     

水能回收装置引水部件内部流场的CFD分析

根据某石化公司的节能需要,采用水力机械工作原理研究开发出一种卧式轴流式水能回收装置。 为了优化结构、保证性能及提高水能回收效率,在研究开发工程中,对其引水部件的内部复杂的紊流流 场采用CFD技术进行粘性流动的数值模拟,以取代模型试验。通过对流场的可视化分析,表明圆形断 面的蜗壳进水的均匀性、形成的速度环量比矩形断面的更好。为水能回收装置引水部件优化设计提供 了依据。     

利用LCD相位调制获得高效率空心光束

空心光束由于具有一系列特殊物理性质,所以它在对微观粒子的三维操控技术中占据了极其重要的地位.本文提出采用LCD对入射激光进行相位调制得到高衍射效率空心光束的方法.文章研究了螺旋波的特性,分析了LCD相位调制的原理,在LCD上作出螺旋波的实时纯相位图对入射光进行相位调制,获得具有高衍射效率的空心光束.实验结果表明,采用LCD相位调制方法产生空心光束不但具有实时可调,方便、精确的优点,还具备高衍射效率.