基于方波脉冲激励的电导率测量方法

采用方波脉冲信号作为激励获取导电介质的电阻抗信息时,方波信号频谱中高次谐波的幅值衰减一直是难以克服的问题。对一阶阻容型传感系统添加电感或电容元件构成二阶谐振单元,在激励信号的上、下沿处会出现自由衰减振荡信号,可使激励信号频谱在谐振单元的谐振频率附近得到增强。通过测量方波下降沿处自由衰减振荡信号第一个波峰的峰值电压,即可得到谐振单元中等效电阻的测量值。实验结果表明:这种检测方式只需要数字电路产生固定频率的方波激励信号,即可实现30kHz~1MHz范围内的电阻测量,可用于电解质溶液、水、人体皮肤等介质电导率的有线及无线测量。     

智能钻杆磁感应传输技术及其信道特性分析

分析感应耦合原理并制作耦合器,将仿真与实测相结合,在高频变压器模型基础上建立单个耦合器的准确电路模型。然后对多节耦合器连接的电路特性进行分析,得到每增加一个耦合器就增加了一个谐振回路的规律,进而得到磁感应传输信道的电路模型。针对多级信号传输的衰减问题,采用电容补偿的方法,增加谐振频率点的幅值以提高信号传输效率。最后,建立用于随钻信息磁感应传输的实验系统,验证磁感应信道电路模型的有效性。选取模型中的两个谐振点作为通信频点,在20节的传输系统中实现了115.2kbit/s的通信速率。     

基于微带的微波宽带功率均衡器的设计

研究了一种应用于6～18 GHz的微带均衡电路,这种电路利用并联谐振枝节形成带阻特性,用集总电阻实现了对衰减量的调节,并起到改善驻波的作用,用紧凑的结构实现了器件的小型化.给出了这种均衡电路的参数设计原则,并对其进行了仿真研究和实物制作,得出了满足技术指标的均衡曲线.通过在实际生产中应用,验证了该结构的实用性以及设计方法的有效性.     

一种小型化电负超材料单元在微带天线阵解耦中的应用

提出了一种小型化电负波导超材料单元,深入研究了其电磁特性,并通过MATLAB编程提取了它的本征参数,证明了其电负特性。根据其在电负频段谐振产生阻带这一特性,设计了一款工作在WIMAX(3.5 GHz)的2单元微带天线阵。与参考天线阵相比,加载超材料单元的天线阵互耦下降了8.3 dB,天线间距缩小为λ/14(λ为天线在自由空间工作波长),并且天线阵的远场辐射性能还有所提高。因此,该新型电负波导超材料单元在设计高性能天线阵方面具有广阔应用前景。     

基于FSK的LCLP型ICPT系统信号传输方法研究

针对传统感应耦合电能传输(Inductive CouplingPower Transfer, ICPT)系统存在的开关管损耗较大和变换器工作时产生电压或电流谐波等问题,基于LCLP型谐振拓扑结构,提出了一种以ICPT系统作为主电路的电能与频移键控调制(FSK)信号同步传输方法.通过LCLP型ICPT系统原理分析和信号调制解调策略研究建立了电能与信号同步传输数学模型;以电能传输能力最大化为前提分析计算了系统参数,搭建了仿真模型,进行验证分析.仿真结果表明,非噪声环境下的误码率为零;噪声环境下,信噪比(Signal Noise Ratio, SNR)-4时,误码率随SNR的增大而减小,直至SNR≥-4时,误码率为零.在信号传输电路引入前后,谐振输出电压幅值基本不变,BODE图曲线变化趋势以及衰减值不变,负载处谐波畸变率降为13.24%.系统在保证低误码率信号传输的同时没有对电能传输造成明显影响.     

一种新型传输零点可控的微带带通滤波器

提出了一种新型的传输零点可控的微带带通滤波器结构,它由一段低阻抗线和与之相连的平行耦合线构成.通过调节低阻抗线与平行耦合线的偶模阻抗比,可以改变谐振器的2个模式之间的距离,从而灵活的调节滤波器的带宽;而通过调节平行耦合线的间距,则可以方便的调节传输零点的位置.仿真与实测结果都表明该滤波器具有良好的性能:低插损,结构紧凑,可以灵活的调节带宽和传输零点的位置.     

一种无线电能传输装置的设计

设计了一种基于脉冲驱动的磁耦合谐振式无线电能传输系统,采用有源晶振产生1 MHz方波信号,经过驱动IR2110,由MOS管组成的上下桥式推挽功率放大电路以及由LC形成的无线发射、无线接收电路,使用发射线圈发射电能,通过电磁耦合谐振方式把无线电能传送给接收电路,接收到的交流信号经过整流滤波电路给负载1 W的两只LED灯供电,实现了一定距离范围内对无线电能的传输,达到了实际应用的目的。最后,就如何提高该无线电能传输装置的效率提出了一些改进措施,为后续工作奠定了基础。     

侵彻试验中测试数据长线传输的抗干扰设计

针对侵彻武器利用长线进行存储测试试验中,数字信号在长线传输过程中存在信号衰减变形和速率过低的问题,提出了利用上拉电阻和整形电路来减小信号幅值衰减和改善数字信号上升沿时间的方法;并完成了电路分析和设计.实验表明:该方法不仅可以使数字信号在长线上稳定可靠的传输,并且在高速传输过程中没有出现数据丢失和误码的现象,满足了长线存储测试的要求.     

电连接器腐蚀失效对信号传输的影响

 针对两栖装甲装备电连接器腐蚀失效导致的未发现故障(NFF)问题,从理论分析与电路仿真两个层面研究了腐蚀失效对信号传输的影响。分析了盐雾环境下电连接器的腐蚀失效机制,建立了腐蚀电连接器的电接触阻抗模型和电路模型,分析了腐蚀失效状态下的电路特性,通过对不同阻抗值下的电路仿真,得出了腐蚀失效对信号传输的影响规律。研究表明,电连接器腐蚀失效形成电接触阻抗,导致高频信号的传输产生失真。接触电阻的增加使信号波形幅度衰减甚至产生错误,而在一定范围内,接触电容的存在为高频信号提供通路,缓解了高频信号的失真。     

一种高性能超宽带微带双通带滤波器设计

提出了一个CPW/微带复合谐振腔结构组成的双通微带滤波器设计方案.该滤波器由1个开路加载的1/4波长CPW复合谐振腔和2个短路加载的1/4波长的CPW复合谐振腔组成.该滤波器利用不连续失配理论产生了可调节刻痕阻带,采用加载短接线模拟低通滤波器改善了阻带特性.实测数据表明,滤波器在3.4～9.1 GHz（-3 dB带宽）范围内具有通阻带特性,相对带宽大于92%,带外衰减优于-30 dB,刻痕阻带的调节范围为5.5～8 GHz,与仿真结论基本一致.     

磁耦合谐振式无线电能传输系统中锥形谐振线圈结构优化

在磁耦合谐振式无线电能传输系统中,谐振线圈结构是影响电能传输效率的关键因素.针对锥形谐振线圈结构,基于电路理论,推导了电能传输效率与电路参数的关系表达式;采用数值计算方法,对比研究了锥形谐振线圈与螺旋谐振线圈的电能传输效率.结果表明,轴向间距在一定范围内,锥形谐振线圈电能传输效率更高;进一步研究了锥形谐振线圈结构参数与电能传输效率的关系,提出谐振线圈结构优化方案;实验结果证明,与螺旋谐振线圈比较,锥形谐振线圈的电能传输效率更高.     

微带多耦合SIR带通滤波器的设计

基于微带SIR的特性,提出了一种紧凑的微带多耦合带通滤波器结构,介绍了通过控制微带SIR谐振器的阻抗比值来调整二阶通带中心频率的位置,从而实现二阶杂波抑制和改善滤波器上边阻带衰减特性的原理.最后设计了一个中心频率为3.65 GHz,分数带宽约为3.5%的微带多耦合SIR带通滤波器,仿真表明其频率响应在1阶杂波频点处有-10 dB左右的衰减,使得滤波器在上边阻带的衰减更陡峭,通带更对称.制作的电路在中心频率处的插入损耗测试结果为-3.2 dB,带宽大约为120 MHz,和仿真结果比较一致.     

谐振式无线电能传输系统负载特性的分析与优化

研究谐振式无线电能传输系统的电阻负载特性以及对传输效率和输出功率的优化方案.在耦合系数、工作频率一定的前提下,通过理论推导得到传输效率、输出功率与系统负载关系.研究表明,谐振式无线电能传输系统的最大传输效率与最大输出功率所对应的系统负载之间存在最佳负载值,它是改善系统输出功率和传输效率的有效途径.最后,搭建一个小功率谐振式无线电能传输系统平台,实验结果与理论分析结论相一致.     

磁耦合谐振式无线电能与信号同步传输技术

为解决谐振式无线电能传输系统中存在信号传递问题,提出一种基于载波的数字信号传递方法。通过耦合模理论对系统建模,对电能与信号同步传输特性和效率进行分析。使用可调稳压电路对发射端电压调幅调制,拾取端借助耦合机构对能量进行收集,并利用电压比较电路对信号复原。结果表明:在不更改谐振式无线电能传输系统拓扑结构的条件下实现携能通信,组建实验平台验证本文方法的有效性。     

一种高选择性和小通带比的三通带三维频率选择表面

基于微波滤波器电路拓扑设计了一种具有高选择性和小通带比的三通带三维频率选择表面(3D FSS).该3D FSS的单元结构由空气方波导和介质方块组合而成,且介质方块上下端面均刻蚀3个同心方环.由于单元结构上下端面谐振单元之间的电磁耦合作用,原有单一的谐振模式耦合分裂为奇模和偶模两种模式,产生了多个传输零极点,形成了 3个...     

宽带放大器

该宽带前置放大电路。在较宽的频带范围内具有良好的直流和交流特性,电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节．采用单端输入单端输出方式实现信号变换。输入阻抗匹配单元有50Ω和1MΩ2种数值可选;无源衰减网络单元可以在输入阻抗不变的前提下实现对信号1倍或10倍衰减;     

群时延特性对基带信号传输的影响分析

本文借助数学方法及计算机分析手段,对基带传输中的群时延特性及其对信号传输的影响进行了分析,从中找出了群时延失真与信号波形及传输速率之间的定量关系,提供了一种分析群时延特性的手段和依据。     

负电阻及其在混沌研究中的应用

简单介绍了负电阻的概念和性质,并通过电路实验实现了负电阻,且画出该电路的伏安特性曲线.通过对典型的非线性电路进行分析且在示波器中观察到混沌现象,进一步说明了负电阻在混沌研究中的应用.     

一种双频带独立可调带通滤波器的设计

提出一种新型的、中心频率可独立调谐的双频带通滤波器(bandpass filter, BPF). 该滤波器由加载双端短路枝节的阶梯阻抗谐振器(stepped-impedance resonator, SIR)和双模开口环谐振器构成. 二者共用输入输出耦合线, 产生额外的传输零点, 提高了滤波器的选择性. 通过奇偶模的分析方法, 在谐振器末端加载变容二极管, 以调节奇偶模谐振频率来达到电调的效果. 结果显示, 第一通带的可调范围为1.93~2.20 GHz, 第二通带的可调范围为2.78~3.10 GHz. 比较仿真与测试结果, 证明了该方法的有效性.     

谐振式无线电能传输中铁氧体屏蔽特性

针对磁耦合谐振式无线电能传输(magnetic coupled resonant wireless power transfer, WCR-MPT)中铁氧体屏蔽材料的设计和选取没有明确的指导方法,且铁氧体屏蔽材料的添加直接影响系统的传输性能,利用电路理论和麦克斯韦方程组进行数学建模,在Maxwell仿真平台上搭建了一个带有铁氧体屏蔽材料的磁耦合谐振式无线电能传输装置,并对铁氧体屏蔽材料添加之后线圈之间的互感和耦合系数、线圈本身的电阻和品质因数的影响进行了分析.最后,搭建硬件电路进行实验,探究不同覆盖面积、距离、形状下的铁氧体屏蔽材料对系统传输效率的影响.结果表明只在接收端全屏蔽且紧靠接收线圈时可以有效提高系统的传输效率.