基于辐射阻分析的水声换能器基阵优化设计

针对互辐射阻对基阵的辐射功率的影响,计算了圆面活塞水声换能器及其基阵的辐射阻抗;分析了二元阵的互辐射阻特性,当阵元半径小于λ/2时,阵元间互辐射影响较强且呈现一定的规律性,当阵元半径大于λ/2时,阵元间互辐阻影响非常小,因此试图通过改善互辐射阻来提高辐射功率,阵元的半径应小于λ/2;在分析了二元阵、均匀线列阵和N×N均匀平面阵的互辐射阻特性基础上,对阵元半径小于λ/2的基阵布阵方式进行了优化设计,使其能获得较大的辐射功率。研究结果表明：阵元半径小于0.22λ时,密排方式最佳;阵元半径0.22λ〈a〈λ/2时,阵元间距为5λ/4布阵方式最佳。     

金属磁性对超高频RFID标签增益的影响

金属介质尤其是磁性金属对UHF射频信号存在干扰,严重影响了超高频射频识别(UHF RFID)技术的有效应用。该文采用电磁仿真软件Ansoft Maxwell分析不同金属内电磁损耗的差异,并运用Ansoft HFSS软件研究了超高频RFID标签天线在磁性金属与非磁性金属表面工作的特性。结果显示磁性材料金属内电磁损耗远大于非磁性金属,表现为对电磁波的吸收作用。金属磁性对标签天线辐射方向性影响不明显,但对天线增益抑制作用较为严重,并随着磁导率损耗正切tanμ从0增大到0.5,磁性金属表面天线的增益从2.41 dB衰减到1.72 dB。基于理论分析及仿真分析结果,该文提出一种将陶瓷基板与添加环形微带线相结合的天线结构设计方法增大辐射阻抗,提高天线增益,从而减小金属磁性对天线工作性能的影响。     

有源消声系统中的电场的阻抗规律及其应用

运用电力声类比方法,研究有源消声中声源电声阻抗变化规律,首先给出动圈式扬声器总输入电阻抗表达式,并分析了声源辐射阻抗对电阻的影响关系,其次研究了在声抑制和声吸收两种消声状态下,次级源电阻抗的变化规律,并推导了换能器输入电压与输出振速间的关系;最后设计了交流电桥,实际测量两种消声状态下,若干频率时次级扬声器电阻抗规律,得到了与理论分析一致的结果。     

印刷带状偶极子天线与经典三维柱状偶极子天线的等效理论研究

相对于传统的柱状偶极子,印制偶极子天线更适合应用于现代通讯系统.本文通过引入边缘场效应,对传统的基于感应电动势法的柱状电偶极子辐射阻抗公式进行修正,并在此基础上将其推广至印制偶极子天线中.此外,本文还采用合成渐进法,基于物理概念,推导出平面偶极子天线的谐振频率及谐振频率处辐射电阻的两个计算机辅助计算公式.数值计算及验证表明,两个公式的精度均在2%以内,可以用于指导工程设计.     

简支矩形板在空气与水中声辐射特性比较

研究比较简支矩形板在空气中与水中声辐射特性参数,分别建立结构在空气中与水中结构振动方程,并利用Rayleigh积分公式,表示结构表面声压,获得结构表面振速的求解方程。进一步由振动模态正交性和坐标变换,将声辐射阻抗化为二重积分形式,从而确定结构振动模态系数,获得结构声辐射特性参数。求取简支矩形薄板在空气中和水中辐射声功率、均方振速和声辐射效率,并对其进行对比。研究结果可为各类板结构振动与噪声控制提供理论参考。     

波混沌腔体中阻抗和散射的通用特性

以计算机机箱腔体为例,开展实验得到了大量的腔体散射矩阵和辐射散射矩阵。通过Dyson圆系综验证了微波腔体中波混沌散射的存在。对于给定波混沌腔体系统的损耗,可以通过随机矩阵理论得到系统的归一化阻抗和归一化导纳。将实验得到的以及依据随机矩阵理论得到的归一化阻抗进行比较,其结果一致,说明随机矩阵理论对波混沌系统具有预测功能。实验得到的归一化阻抗和归一化导纳的统计特性也一致,这两个物理量与系统的耦合无关。     

采油超声换能器辐射阻抗研究

根据超声波在媒质中的波动方程，在合理简化的基础上，推导出了超声波在井液及岩层中的波函数、声压、质点振动速度，求出了超声换能器的辐射阻抗。讨论了超声换能器半径、油井半径、井液和岩层的声速及密度对超声换能器辐射阻抗的影响。得出：超声换能器在不同油井中使用时，由于油井中井液及岩层参数的不同，可导致超声换能器辐射阻抗的变化，影响超声波在岩层中的作用范围。     

辐射阻抗变换器的一个应用

曾有文献介绍过一种穿孔板变换压电换能器辐射阻抗的装置。借助这种装置有效地提高了换能器的辐射阻抗，使在空气中应用的超声换能器辐射效率和接收灵敏度显著改善。理论上认为在换能器辐射面前平行装置一块穿孔板时，穿孔和权后的空气薄层组成一个共振系统。当入射声波的频率接近共振系统的固有频率时，系统的内部空气就会产生强烈振动。整个系统近似为一个闭管，近换能器一端为闭端，穿孔板的另一端为开端。显然，闭端声阻抗很大，管的开端处声阻抗很小。设ｃ为空中气声速（ｃｍ／ｓ），ｌ为“等效的”闭管长度（ｃｍ），ｂ为穿孔板厚度（…     

有限长同轴共线弹性圆柱壳间互辐射阻抗计算

基于圆柱壳的模态展开技术,利用Green函数法和广义辐射阻抗公式,推导了无限长刚性圆柱障壳上两段有限长弹性圆柱壳的互辐射阻抗计算公式,并对不同的径向速度分布形式进行了数值分析。结果表明：低频时,两段圆柱壳之间的模态互辐射阻抗系数比较大;相同轴向波数（ ）比不同轴向波数（ ）的模态互辐射阻抗系数峰值大, 和 的差距越大,模态互辐射阻抗系数越小;增大两圆柱壳之间的间隔或同时增大两圆柱壳的长度,模态互辐射阻抗系数总体上逐渐减小。研究结果为分析多舱段圆柱声场特性奠定基础。     

桩基完整性检测桩头响应的频域状态转移解法

从桩在频域的动力学方程出发,采用频域状态转移解法推导了桩头和桩底处速度－力矢量之间的关系。给定桩顶激振力、辐射阻抗和桩底边界条件,便可求得桩头速度响应。文中还给出了该方法对于Ｋｕｈｌｅｍｅｙｅｒ桩－土模型的应用。本方法物理概念清楚且运算简单,为桩基完整性检测提供了一种新的计算方法