用于射频集成的高Q硅基电感的优化设计

采用理论分析与电磁仿真结合的方法,对硅上多层金属构成的螺旋电感进行电性能研究,优化并获得一种适用于射频电路集成的硅基射频高Q电感。对于影响电感Q值的多种损耗机制,重点研究了趋肤效应对电感的影响。并通过结构参数及金属层叠优化后,硅上电感的Q值可以达到60以上,自谐振频率可以达到10 GHz以上,可以较好地应用于射频系统中的滤波选频及匹配等网络。     

薄膜体声波谐振器的电磁兼容性分析

随着薄膜体声波谐振器(FBAR)工作频率及FBAR器件集成度的不断提高,FBAR器件的电磁干扰问题显得尤为突出。常用电学模型和有限元模型都假定FBAR中的电磁场为无源准静态场,无法仿真模型的相关电磁特性。使用HFSS高频电磁仿真软件建立了FBAR的三维电磁仿真模型,采用一个包含声场特性的等效介电常数,实现了FBAR电磁场分布、电磁场耦合与压电效应的一体化仿真。分析了高频电磁场分布及电磁场耦合对谐振特性的影响,通过优化FBAR与临近元件的间距及采用不同介电常数的基板材料,减小了电磁场耦合的干扰。     

基于低折射率人工电磁材料高方向性阵列天线

讨论了一种低折射率人工电磁材料应用于天线阵设计,在口径面积相同的情况下,获得了比传统天线阵更高的方向性。这种阵列天线有如下一些特征:阵元数量显著减少,阵元间距远大于一个波长,馈电网络简单。人工电磁材料由两层周期性的正方形金属网格构成,置于阵元的上方。结果表明:一个由同轴馈电的2′2 微带贴片集成人工电磁材料覆层构成的阵列天线,具有26dB 以上的高方向性,优于传统天线。相同口径面积的情况下,一个4′4 阵元集成人工电磁材料覆层的天线阵结构,其增益与一个传统的16′16 阵元的天线阵结构相当。前者显而易见地具有更简单的馈电网络和较高的天线口径效率。本文提出的天线阵,在高增益天线系统中具有较高的应用价值。     

基于线性变换的分区均匀材料电磁旋转衣设计

基于坐标变换的光学变换理论已经提出有好多年了,随之基于这种理论的各种新型电磁器件被提出,电磁旋转衣便是其中之一。电磁旋转衣可以实现光学幻觉效果,即如果将一个物体放入电磁旋转衣内部,那么人们从外界看到的将是物体旋转后的样子,然而这种电磁旋转衣的电参数(相对介电常数,相对磁导率)是非均匀各向异性的,这给实现造成了很大的困难。该文通过将旋转衣区域分成很多三角形,这样便可以通过线性变换将虚拟空间的三角形变形到物理空间中的三角形,随着三角形形状的变化,电磁旋转衣内边界旋转,从而完成电磁旋转衣的设计。基于这种线性方法得出的电磁旋转衣的电参数是分区均匀各向异性的,与传统的非均匀电参数的电磁旋转衣相比,大大降低了实现难度,计算机仿真结果验证了这种设计方法的正确性。     

电磁辐射防护服屏蔽效能测量系统的研制

建立了一套系统的测量方法和实验手段,对电磁辐射防护服的屏蔽效能进行测量。通过分析目前电磁辐射防护服的国内外标准,对电磁防护服评价的频率范围、电磁辐射曝露限值、电磁屏蔽效能等级等评价指标给出建议,并对电磁辐射防护服屏蔽效能测量系统的构成和测量方法、测量系统中的天线类型和安放位置等进行了详细说明。     

人体头部吸收手机及无线路由器辐射的FDTD仿真

建立一个简易的人体头部电磁模型,并基于时域有限差分方法(FDTD),利用XFDTD软件仿真计算手机和无线路由器辐射与人体头部相互作用的SAR值,根据ICNIRP提供的公众照射基本限值评估了其安全性。     

采用合同能源管理模式的电磁防蜡技术

目前,大庆油田生产开发过程中有很多陈旧的电动机和变压器在使用,这些陈旧设备会造成能耗大、效率低、生产成本高等影响。利用合同能源管理模式对油田的高耗能设备以及系统进行节能技改,不仅提高系统效率以及能源利用率,降低能源用量,节约生产运行成本,而且促进油田企业节能减排目标的实现;同时,也为油田节能事业的发展提供新思路和方法。     

瞬变电磁测井原理研究Ⅳ:二维谱

在井条件下解Mexwell方程研究裸眼井的瞬变电磁测井低频响应及其二维谱,频率范围为1~30 Hz。低频段的响应主要受地层电导率影响;电磁波传播速度很低,传播过程不明显,满足电磁感应原理,其二维谱主要刻画电磁感应现象。二维谱的实部很大,虚部很小,对应的测井响应中与地层电导率参数无关的直接耦合信号幅度很大,反映地层电导率的响应幅度很小。将不同地层电阻率的响应波形相减得到的响应差与地层电阻率有关,电阻率越大,响应差的峰值越大;响应差的峰值偏离激发波形突变位置,接收线圈距离发射线圈越远,响应差的峰值偏离波形突变位置的时间越大。这些差别刻画了瞬变电磁测井的主要特征是由地层的电导率产生的。     

井下随钻通信系统的研究与设计

文章设计了一套电磁随钻的通信系统,对随钻测量数据进行了安全有效的传输。电磁随钻通信系统信号传输效率高,应用广泛,近年来备受关注,发展非常迅速。这个设计包括发射部分(频率发生装置、调制电路、放大电路)和接收部分(解调电路)。利用发射部分的频率发生装置测量出井下最佳传输频率是10M,在这个频率基础上,利用设计的电路,进行了实验,实验结果良好。     

复杂电磁环境信号分形特性验证

为了证明复杂电磁环境信号是否具有分形特征,根据分形的基本性质,采用基于数学形态学的分形维数估计方法,验证了电磁环境信号的标度不变性;通过分析长程相关性与自相似性的关系,推导Hurst指数验证分形自相似性的方法,验证电磁环境信号的自相似性;通过分析电磁环境信号局部分形特征,验证了其多重分形特性。理论分析和仿真计算结果表明,复杂电磁环境信号具有分形特征,为利用分形理论研究复杂电磁环境奠定了基础。