宽带大功率径向波导功率合成器设计

平行板径向波导功率合成器具有工作频带宽,低插入损耗,与放大器和传输线匹配良好,端口隔离度较高,功率容量大等特点。设计了一个1.5kW宽带6路径向波导功率合成器,CST软件仿真结果表明:该合成器在驻波比小于1.1的情况下,其工作频带为1.35~3.3GHz,合成效率达到96%。     

基于步态的身份识别

步态就是个体的行走方式，它作为一种适用于非接触式远距离身份识别的生物特征近来倍受关注。文章提出了一种简单有效的利用行人的步态特征识别身份的算法。对于每个序列而言，行人的重心偏移量首先被用来去除序列中的冗余图像帧；然后，从图像中提取二值化人体轮廓的宽度信息，通过对其进行特征空间变换和规范空间变换来获得可分类的低维步态特征；标准的模式分类技术用于最终的识别。     

不同电压等级GIS局部放电UHF信号传播特性仿真研究

特高频局部放电检测是进行气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)状态评估的一项重要技术手段。通过信号注入方式对特高频传感器在GIS上配置的合理性和局放特高频监测系统灵敏度进行校核是确保状态监测有效实施的重要手段。不同电压等级的GIS结构尺寸不同,对UHF信号的传播和衰减的影响也不相同,因此所需注入校核信号的幅值也不尽相同。文中根据真实GIS建立110、220、500、1 000 kV 4种电压等级下的直腔体、L型、T型仿真模型,通过CST仿真软件对比研究并分析了同一结构下不同电压等级的GIS中UHF信号以及同一电压等级不同结构中UHF信号的传播衰减情况;据此得出了不同电压等级GIS各种典型结构下UHF信号的衰减量,为UHF传感器的配置合理性评价及现场校核信号注入值的确定奠定了基础。     

粒子群算法在三维微带阵列优化设计中的应用

采用粒子群算法与微波仿真软件CST联合仿真的方法,针对拓展吸波带宽或降低吸波材料厚度的不同要求,通过设计不同的适应度函数,实现了对三维微带线阵列吸波结构材料的优化设计。设计结果表明,经过优化设计,吸波材料的吸波带宽可以增加30%,或在吸波性基本不变的条件下材料厚度减少15%。调节适应度函数中的权重,还可以有针对性地拓展吸波材料的频率低频段或高频段。所采用的计算流程可以全程自动进行优化处理。     

基于复合左右手传输线结构的小型天线

通过将天线谐振在零阶模式,以及在地平面增加细长线的方法设计了一款基于复合左右手传输线的小型天线,并利用仿真软件CST对该天线的特性进行了仿真验证。结果表明:天线的物理尺寸仅为23 mm×21 mm×1.8mm(0.188λ0×0.171λ0×0.015λ0),天线的零阶谐振频率为2.448 GHz,–10 d B回波损耗阻抗带宽达97.8 MHz,相对带宽达到4.0%,最大增益为2.451 d Bi。所设计的天线具有尺寸小,结构简单、频带宽,增益高等优点,能够满足无线局域网(2.4~2.483 5 GHz)的要求,有广阔的应用前景。     

渐进圆锥D-dot电场传感器频响分析

基于等效电路建立渐进圆锥D-dot电场传感器的传递函数模型,使用CST仿真分析了端接负载阻值、地平面半径和有效面积对传感器频域响应的影响。给出展宽传感器工作频带时端接负载阻值、地平面半径和有效面积的约束条件,为渐进圆锥D-dot电场传感器的优化设计提供参考。     

共形微带天线相控阵阵列的仿真优化设计

针对平面阵列天线的诸多缺点,设计了适用于工作频段34～36GHz的共形相控阵天线。依据共形微带天线阵列的设计思想及方法,选取了柱面微带贴片天线做阵列辐射单元,通过CST软件对天线的几何尺寸进行仿真和优化设计,得出了共形天线阵的各种性能指标。仿真结果表明：在该毫米波波段下设计的共形相控天线具有优良的性能,为今后设计出最优的天线阵提供了依据。     

毫米波波导内托盘结构空间功率分配/合成网络

鉴于开槽波导功率分配/合成网络带宽小和平面电路分配/合成在毫米波频段损耗大等因素,提出了一种毫米波波导内托盘结构空间功率分配/合成网络。采用波导端口输入,在波导内部使用双对极鳍线过度,通过附加托盘和E-T形结,可以灵活地调整合成路数来加大功率输出。最后依照CST仿真的数据加工了2×1,2×2和2×4路实物加工测试,实验结果表明该空间功率分配合成具有宽带、较小的插入损耗等特性,可以应用于空间功率合成放大器设计中。     

Time-modulated multi-tone antenna array for wireless information and power transfer

This paper aims to design a multi-tone radiator exploiting harmonic radiation characteristic of time-modulated antenna array for wireless information and power transmission (WIPT) and multi-operational WIPT receiver. The time-modulated linear antenna array (TMLAA) radiating simultaneously at modulating and harmonic frequencies separated in multiple switching periods is utilized as a multi-tone radiating system. TMLAA with suitable power in harmonic bands generates multi-tone radiation by employing an optimized switching sequence. The ON and OFF time instants of the TMLAA are optimized to suppress sidelobe level and enhance sideband level. A population-based optimization algorithm, teaching learning based optimization (TLBO), is employed to optimize the ON and OFF instants of the TMLAA to suppress sidelobe level and enhance sideband level. TLBO is utilized for a 16-element TMLAA with minimizing cost function to achieve the above objectives. The 16-element TMLAA with optimized switching radiates multi-tone beams with a minimum of 5 dB peak power difference exploited as WIPT. The purpose of multi-operation is accomplished by utilizing the Wilkinson power divider in the receiver system; its power dividing capability is analyzed using applied wave research (AWR). A voltage doubler type rectifier is modeled for DC generation and is tested using AWR. The DC generating capability is tested for fixed power available at various frequencies, and the fixed desired frequency with various available power levels is tested. The results show that the designed circuitry provides a maximum of 80% power conversion efficiency (PCE).     

利用MWS设计螺旋线行波管耦合结构

利用CST MWS仿真软件对螺旋线行波管耦合结构进行设计.首先,利用MWS仿真结果得出同轴线与螺旋线慢波结构连接部分的反射系数;接着,对高频窗进行了设计与优化;最后,计算出整个耦合结构可能产生的最大驻波系数小于2.0.对比理论值与冷测试数据表明,实测值小于理论计算的最大驻波系数.因此,在螺旋线行波管耦合结构的设计过程中,通过对驻波系数最大值的控制,可以满足实际工程的要求.