高频信号传输线模型仿真验证研究

传输线是高频电磁波的导行线,是引导电磁波传输的装置。传输线的传输特性是由传输线本身分布参数决定,理解传输线传输过程应深入传输线的等效传输模型之中,掌握等效模型传输机理。本研究通过安捷伦公司ADS仿真软件建立和验证传输线仿真电路模型,直观验证高频信号在传输线仿真电路模型中传输过程,从而深入理解传输线传输原理和应用设计。     

传输线变压器的简易仿真

传输线变压器是电子信息类专业高频电子线路课程中的教学难点,比较抽象难懂。Multisim作为重要的电子设计自动化仿真工具,可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的难题。通过利用Multisim软件及无耗传输线模型来模拟传输线变压器进行了简化仿真,仿真分析了传输线变压器的三种工作情况。仿真结果验证了理论分析结果,简化了教学中传输线变压器的分析,方便学生理解传输线变压器和功率分配及合成的原理与应用,在课堂教学中取得了较好的效果。     

基于混沌电路的电介质传输线故障检测

实验验证了一种基于电混沌信号测量电介质传输线故障的检测方法。该方法将改进型的Colpitts电路产生的混沌信号作为信号源,利用混沌信号相关法对传输线的开路点和阻抗失配进行了测量。实验结果表明,该方法结构简单且价格低廉,可实现电缆不同类型反射事件的识别。     

平行板传输线法校准表面电流探头

为测量金属结构件表面的传导电流,设计了耦合面为平面结构的电流探头.根据传输线理论设计并制作了平行板传输线校准装置,以获取探头的传输阻抗曲线.使用矢量网络分析仪测量探头放入前后装置输入端的电压驻波比均小于1.3.建立了电流探头信号检测的等效电路模型,并由此推导出传输阻抗的计算公式,测试值曲线与计算式得出的趋势吻合.从装置...     

高频场线耦合分析方法比较

研究了基于广义传输线理论的迭代法、渐近法和基于经典传输线理论的辐射场叠加修正三种方法求解高频场线耦合问题的适用性.通过比较这三种方法应用于不同传输线结构的计算结果,并与全波分析软件NEC结果进行比较,发现基于广义传输线理论的方法在低频和高频时都可获得场线耦合问题的准确解,而经典传输线模型在高频时传输线近似条件得到破坏从而求解误差较大.此外,基于经典传输线理论的辐射场叠加修正方法用于高频时,计算结果相较于经典传输线理论得到很大改善.在此基础上,给出了三种高频场线耦合分析方法的适用条件和优缺点,并通过实验验证了计算结果的有效性.该研究对电磁兼容领域中场线耦合分析具有很好的参考意义.     

均匀传输线电路模型参数的测试

提出均匀传输线原始参数的求解方法．在均匀传输线终端开路的状态下，测量终端、始端以及其他各个测试点的电压，根据均匀传输线的正弦稳态解，利用madab求解非线性方程组，计算出不同频率下的衰减常数β和相移常数α，进一步求解含原始参数的非线性方程组，得到均匀传输线的4个原始参数．均匀传输线电路模型原始参数的确定为传输线的理论研究提供了计算的依据．用实验的方法获取均匀传输线的原始参数，比利用软件仿真获取的结果更具真实，更符舍实际情况，经过实验验证，提出的均匀传输线电路模型参数的测试方法是正确有效的．     

管道探测微机器人微波输能系统激励装置

介绍了金属管道中探测作业微机器人微波输能系统的激励装置。该装置使微波在管道内以ＴＥ＾０１１单模传输,并较好地解决了微波在传输过程中的极化旋转和能量传输的稳定问题,实验测得工业用不锈钢管道的传输损耗为１．３ｄＢ／ｍ,表明该管道可用作微波传输线向微机器人提供微波能源。     

均匀传输线传播常数的测试

依据均匀传输线微分方程的正弦稳态解,提出在均匀传输线终端开路的条件下,通过对终端和其他测量点电压的测试,求得均匀传输线传播常数的试验方法.实验验证表明,所提出的均匀传输线传播常数的测试方法是正确有效的.     

传输线瞬态响应的HSPICE仿真及其应用

文章介绍了传输线的基本理论,根据传输线模型和正弦波激励信号分别推导出半无限长传输线在低频和高频下的瞬态响应公式,说明了如何使用HSPICE软件对传输线的瞬态响应进行仿真,最后简述了传输线理论和仿真波形在电缆测试仪器频响测量中的应用。     

功率传输线对GTO关断性能的影响

通过实验和机理分析研究了功率传输线的电感效应。GTO缓冲电路传输线电感对尖峰电压和峰值功耗有着重要的影响。缓冲电阻支路的引线长度是GTO反冲电压的基本决定因素。为此，必须尽量缩短功率传输线的 长度以改善GTO的关断性能。     

基于FastICA的高压直流输电线路故障测距方法

提出了采用快速独立分量分析(FastICA)的高压直流输电线路(HVDC)单端行波故障测距方法。利用FastICA算法对故障后的直流输电线路电流信号进行处理,分离出电流行波特征信号,检测初始行波波头与第二个行波波头到达测量点的时间,并判断这两个波头的极性关系,实现了故障测距。应用Matlab软件,建立了HVDC系统模型,对多种故障类型进行了故障测距仿真。结果表明,该方法可准确区分中点内外故障,正确有效。     

随钻数据声波传输系统算法研究

油田井下随钻测斜数据的声波传输具有速率高等优点,具有广泛的应用前景。设计了基于LDPC和OFDM的声波传输系统,利用OFDM系统改善声波系统中码间干扰问题,仿真对比了LS、LMMSE、MMSE、SVD等算法,LS算法的误码性能较差,然而其复杂度较低,比较适合于井下数据的传输。为了增强系统的抗误码性能,提出了改进的LDPC译码算法,降低了系统的复杂度。     

采金船圆形跳汰机脉冲式液压系统分析

分析了采金船圆形跳汰机脉冲式液压系统的工作原理．介绍了交流液压技术及跳汰工艺．并对脉冲式液压系统中蓄能器响应性能进行了研究．     

铁路自闭贯通线架空线-电缆混合线路行波测距

为解决铁路自闭贯通线架空线-电缆混合线路波速度不一致难以精确测距的问题,在分析混合线路连接点处行波传播特点的基础上,提出了基于时间差搜索的双端行波测距方法.利用连接点处行波到达线路两端时间差的不同来确定故障发生在线路中的区段和相应的波速度,再进行精确测距.基于PSCAD/EMTDC对自闭贯通线混合线路建模,并利用小波变换及模极大值检测理论提取行波波头进行分析.仿真结果表明,该方法对于架空线-电缆的混合线路是可行的.     

基于载波抑制调制的毫米波ROF下行链路传输系统

为提高Radio-over-Fiber(ROF)系统传输带宽,降低系统成本,扩展传输距离,提出一种毫米波ROF下行链路传输系统。与传统ROF系统相比较,该系统利用MZM光调制器实现光载波抑制调制,产生高频毫米波信号,易于系统集成。文中详细分析了抑制载波调制的原理,搭建了系统实验。在中心站,光载波抑制调制结构产生并上变频加载33GHz的光学毫米波;在基站,下行数据流由高速光探测器接收,经过电混频器恢复基带数据信号。实验结果表明,该系统下行链路的2.5 Gb/s数据信号能够成功传输20 km单模光纤,与传统方法相比,传输容量和距离都得到了明显改善。     

超大规模MIMO中包含球面波特征的最优传输方法研究

在超大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)通信场景下，无线传输信道存在球面波特性，目前超大规模MIMO研究中多采用平面波模型，对球面波特征认识不足，忽略了其对系统传输设计的影响。针对此问题，基于球面波模型，利用统计信道状态信息，研究了多用户超大规模MIMO中的传输设计问题，分析了影响最优传输的关键特征参数，获得了包含球面波特征的最优发射策略的闭式表达式。研究结果表明，球面波模型下的最优发射策略与多用户所处位置有关，采用用户调度策略可以解决波束与用户间的误匹配问题。在此基础上，提出了一种基于贪婪思想的低复杂度多用户调度策略，仿真结果显示，所提传输策略能以较低复杂度达到近似最佳性能。     

一种高精度超声波测距方法的研究

介绍了超声波在空气中的传播原理,分析了超声波测距产生测量误差的主要原因,即环境温度变化引起速度的变化,回波前沿的确定偏差引起测量时间的误差是引起测距误差的主要原因.提出通过温度测量修正传播速度,应用双比较器整形结合软件查找回波前沿以提高空气中测量精度的方法.在此基础上,设计了相应的超声波测距系统并与单比较器测量系统进行了对比实验,研究表明,双比较器整形方法能够有效的提高测量精度,而且相对其他高精度超声波测距方法,该方法电路简单.图4,表2,参8.     

钻井液连续波随钻测量系统设计及风洞模拟试验

针对目前随钻测量系统数据传输速率低及设计过程中试验难度大等问题,设计基于调频传输模式的钻井液连续波随钻测量系统,并对其进行风洞模拟试验.设计基于钻井液连续波的数字通信系统,采用多进制数字频率调制方式实现井下数据上传.随钻测量系统结构包括地面信号收发装置、井底信号收发装置以及数据传输通道3个部分,给出扇形和圆形两种转阀结构的设计方案.根据相似性原理设计风洞试验的模型结构,并对数据传输进行一系列风洞模拟试验.试验结果表明,基于调频传输模式的钻井液连续波随钻测量系统可以实现更高的数据传输速率,提高工作可靠性,同时增强对环境的适应能力.     

基于行波耦合原理的高压直流输电系统接地极引线故障测距

提出一种基于平行双导线行波耦合原理的接地极引线故障测距方法,推导接地极引线线模波和地模波传播等效参数及耦合规律.该方法建立在接地极引线分布参数模型基础上,采取接地极引线并行线路同时刻注入同极性脉冲的方式,通过脉冲发射和初始线模波时间差计算故障距离.该方法能够消除无故障时脉冲行波在接地极引线上反复传播的不利影响,计算简单,录波量小,定位精度高.仿真结果表明,该方法可以实现高压直流输电系统接地极引线全线范围内故障点的快速、准确测距.     

近场无线能量传输系统的效率研究

对于近场无线能量传输系统,输入信号的波形及平均功率发生变化,可能会对信号能量的传输效率产生一定的影响。针对该问题通过理论分析与实验验证相结合的方式,研究了近场无线能量传输系统的输入信号波形及平均功率的变化对信号能量传输效率所产生的影响。提出了选择方波、正弦波和三角波三种典型波形的信号作为输入信号,进行横、纵向全面分析的方法,得出了同一种波形的输入信号的能量传输效率是相同的,不随信号输入功率的变化而发生改变;不同波形输入信号的能量传输效率是不同的,且
方波、正弦波、三角波三种波形信号的无线能量传输效率比为2.622∶1.768∶1。