采用弯曲梁的压电式多方向宽频振动能量采集器

针对现有宽频多方向能量采集器频带窄、结构复杂、成本高等不足,本文提出了一种采用L型弯曲弹性梁的宽频多方向振动能量采集器,并探讨其工作原理、进行实验研究。结果表明:当外界加速度0.4g时,在x、y方向获得宽频采集特性,其带宽约5Hz,z方向带宽约2Hz;在x、y、z方向分别得到约2.5、3V和6V的峰-峰值电压。可见,弯曲弹性梁压电式多方向宽频振动能量采集器不仅具有宽频特性,而且还实现了多方向的能量采集。     

基于FPGA的脉冲参数测量系统

该系统是基于FPGA和单片机AT89S52的脉冲参数测试系统,能够测量脉冲信号的周期、频率、占空比、脉宽等参数。首 先由FPGA提供一个频率为50 MHz的信号源作为标准信号源,并在FPGA中构造2个32位的计数器,用来测量被测信号的各 个参数,最后将测量结果送入单片机中处理并显示。整个系统主要由按键电路、门控电路、2个32位计数器和显示电路等模块 组成。通过测试该系统抗干扰能力强,测量数据稳定可靠,测量精度高。     

基于花瓣形开槽可调高阻表面单元的S波段可重构表面波波导设计与仿真

基于高阻表面的表面波波导在微波系统中被广泛用于传输表面波能量或者导引表面波至别处,但大多数表面波波导都存在如下问题:(1)导波路径是固定不变的,不能依据实际情况实时改变导波路径;(2)工作频段都很高,几乎都在X波段或以上频段.这两个问题限制了表面波波导的应用范围,尤其第一个问题意味着需要为每一条导波路径设计一个波导,将极大地提高设计加工成本.本文先设计了一个花瓣形开槽的正方形高阻单元,并加载了四个变容二极管(SMV1408),通过调整变容二极管的反向偏置电压从20V下降到0.2V,实现了在常用的S波段单元阻抗从j390Ω增加至j1710Ω;然后基于该可调高阻单元提出了可重构表面波波导概念,并通过HFSS仿真证明了该概念的可行性.该波导可以同时形成多条导波路径,并可实时调整导波路径;同时为了抑制表面波能量泄漏,利用我们之前的研究成果对导波路径的设计提出了相应的建议,仿真结果很好地验证了我们建议的有效性.     

可参数化的m序列发生器设计

由于信号所受噪声的随机特性各种各样,为了能更形象模拟实际所受噪声的随机性,设计了一种可参数化的m序列,以此来得到多种随机性的序列。本文设计的m序列发生器采用反馈移位寄存器实现,其可设置参数包括两方面:级数和反馈系数,其中级数有4种设置,反馈系数有3种设置。仿真结果表明:在时钟信号的作用下,级数、反馈系数设置不同,系统输出序列的随机性不同,最后一共可得12种随机特性序列。     

椭圆谐振腔谐振模式场分布的计算

通过分离变量的方法,利用椭圆谐振腔所满足的边界条件,得到椭圆谐振腔内所有模式的电磁场分布的解析表达式,由此可判断TM_(010)~e模和TM_(111)~e模是椭圆谐振腔的2个最低模式,从而得到这2个模式的场分布的解析表达式.通过数值计算,给出椭圆谐振腔中2个最低谐振模式TM_(010)~e模和TM_(111)~e模在某一横截面的场分布图,这对形象直观地认识椭圆谐振腔中电磁场的分布,把握椭圆谐振腔各式模的特性具有重要的意义,计算结果为椭圆谐振腔的设计提供理论依据.按照同样的方法可计算其他模式的场分布图.     

PEO-PAN-PEO三明治结构新型固态聚合物电解质的研究

为了解决聚丙烯腈(PAN)聚合物电解质膜刚性强、界面接触状况差的问题,将聚氧化乙烯(PEO)电解质膜贴合在PAN电解质膜的两侧,形成三明治结构PEO-PAN-PEO新型聚合物电解质复合膜.在高温下PEO层具有的柔性大幅度增加了电极与电解质的接触面积,降低了界面阻抗,成功充当了全固态锂电池的电解质膜.以金属锂为负极、LiFePO4为正极所组装的全固态锂电池在60℃下工况良好,初始放电比容量是153mAh/g,40周容量保持率为87%.     

基于FPGA的PPM调制解调系统优化设计

为了研究PPM调制解调原理,本文设计了两种PPM调制解调系统。在解调时,系统A首先检测PPM信号的所有边沿信息,并在边沿时刻输出一个标志脉冲,然后根据此脉冲,系统A依次将输出取反,得到解调信号。而系统B则是在系统A的基础上加了一个修正模块,以此来降低对发送端的要求,其原理是,当第一个边沿信号到来时,先判断是上升沿还是下降沿,若是上升沿则维持系统A的输出,若是下降沿,则将系统A的输出取反再输出。实验结果可得:在50 MHz的时钟下,本设计的两种调制解调系统均能对输入数据进行PPM调制解调,又由于系统B增加了修正模块,导致系统B比系统A的总功耗多0.13 mw,逻辑资源多占用2个,但系统B相对于系统A来说,能够降低对发送端的要求。     

微波多模腔金属边界移动对加热的影响研究

微波加热作为一种新型、高效的加热方法,在化学催化及材料处理等方面有着巨大的优势,但是微波加热的非均匀性限制了其在化工等行业中的大规模应用.本文设计了一种可移动金属壁的微波加热多模腔.在加热过程中,通过单向移动微波多模腔的金属壁,实现腔体内电场分布的不断改变,从而达到提高加热均匀性的目的.在仿真计算中,通过使用移动网格方法实现了整个加热过程的模拟计算.通过与离散位置的电场值和端口反射系数比较,验证了计算方法的准确性.通过比较被加热物质的温度变异系数(COV),可以看出移动金属壁的微波多模腔的加热均匀性相对于固定尺寸的多模腔的提高了近18%~38%.同时,本文分析了不同金属壁移动方式对加热效果的影响,提出可根据材料的属性和要求,计算选择理想的金属壁移动方式,获得更优的处理结果.     

有理数系数一元三次方程的辅助方程解法

利用辅助方程,结合小区间试根法和降阶法,提出了一种求解有理数系数一元三次方程的根的简化运算方法,避免了传统方法中的复杂运算.经分析表明,存在有理根的一元三次方程的辅助方程必存在整数根,且为辅助方程常数项的约数.因此,可用小区间试根法方便地求得该整数根,再利用原方程与辅助方程根的关系求得原方程的有理根,最后利用降阶法求出原方程的余根.利用该方法能手工运算得出原方程的所有根.