小波在DGPS微带接收天线分析中的应用

为了解决DGPS双同贴片积叠式微带天线设计盲目性大、成功率低的问题。采用谱域矩量法对这种天线进行了分析,并将小波基用于分析中,使计算速度大大提高。由双贴片积叠式微带天线的双调谐等效电路,采用传输线法导出了天线输入阻抗的计算公式,该公式对这种天线的设计具有理论指导意义。     

限定尺寸的无线电能传输线圈优化设计

为优化设计尺寸约束的无线电能传输系统线圈,提高系统传输效率,通过ANSYS软件对传输线圈进行建模仿真和实验验证的方法研究了双线圈串串拓扑结构的等效电路模型和线圈模型参数,得到了在尺寸约束条件下优化平面螺旋线圈的主要影响因素,然后以品质因数为衡量标准,利用ANSYS软件对传输线圈部分进行研究和设计,找到尺寸约束下线圈的最佳缠绕方式,最后根据理论和仿真的优化结果绕制线圈,并通过实验验证了理论研究和设计的可行性.结果表明:优化线圈组经过实验相比于两个对照线圈组传输效率由0.85和0.87提高到了0.97,分别提升了14.1％和11.4％.可见在尺寸约束的条件下根据理论和仿真的优化结果绕制的线圈能有效提升系统的传输性能.     

谐振式无线电能传输系统谐振线圈优化设计

通过耦合模理论推导出无线电能传输系统发射和接收线圈之间实现能量高效转移的条件,利用等效电路模型对磁耦合谐振线圈进行分析,通过MATLAB仿真软件,得出耦合谐振线圈各参数与传输效率的关系.通过对具体模型进行优化,模型效率明显提高,为耦合线圈的优化设计提供依据.     

永磁磁共振成像中射频表面线圈的优化设计

提出了一种以信噪比为优化目标的射频表面线圈的优化设计方法。在电磁分析中采用无穷大的均匀介质来近似模拟计算人体产生的噪声,以Fourier级数为基函数将线圈所在平面的源电流密度按函数展开,以展开系数为自变量对线圈的信噪比进行优化。利用该方法设计制作了一个表面线圈,在一台0.3T磁共振成像系统上进行了水模和人体的成像实验,结果表明,该线圈在较浅深度上的信噪比超过了正交体线圈,而在所有深度上都超过了以均匀度为优化目标设计出来的蝶形线圈。     

核磁共振成像系统梯度线圈的设计

系统地介绍了用于磁共振成像系统中具有轴向磁场的圆柱型表面梯度线圈的设计与优化．应用基本场理论，分析产生所需梯度分布场的无限长连续分布的柱面电流系统，并构造相应的线圈结构．通过对该线圈各项指标的综合优化，设计出用于ＬＭＷ－４００型常导磁体上的梯度线圈，实测与设计指标相当，满足成像需要     

单电流注入的三维MREIT快速重建及实验

磁共振电阻抗成像（MREIT）是将磁共振成像（MRI）与传统电阻抗成像（EIT）技术相结合的一种电导率成像技术,通过提供成像体精确的几何信息与成像体内部的磁通密度值,改善了电阻抗成像的病态性,使得电导率图像的分辨率显著提高．针对MREIT系统的快速成像问题,在分析磁共振电阻抗成像的数学模型和正逆问题的基础上,提出利用单次电流的磁通密度分量即可进行电导率图像重建的方法,缩短了测量时间,并降低了电极间的电磁干扰;将灵敏度矩阵法扩展到三维MREIT,采用半解析法计算灵敏度矩阵,使得图像重建速度得到提高;并通过仿真与仿体实验验证了该方法的有效性．结果表明获得的电导率分布图像具有较高的分辨率和图像质量,测量与重建时间的缩短为MREIT的临床应用奠定了基础．     

永磁磁共振成像系统磁体的梯度匀场方法研究

利用梯度线圈进行永磁磁共振成像系统中主动匀场,采用改变梯度线圈电流的方法改善系统中主磁场的均匀性,提出了简单实用的共振峰半高宽测试法作为匀场判断标准. 实验结果表明:半高宽法是判断匀场效果的基本方法,梯度匀场方法在不改变系统硬件的基础上进行主动匀场,匀场效果可以满足一般成像精确度的要求. 该方法已在研制的0.4T永磁磁共振成像系统主动匀场中取得了较好的效果.     

一种新颖的带状线功分器等效电路分析方法

带状线功分器结构中包含直角拐角和T型接头不连续性部分,会引入相应的不连续性传输损耗,传统的分析方法并没有考虑这部分损耗,导致分析结果不够准确.针对这个问题,提出了一种新颖的带状线功分器等效电路分析方法.在已获得的微带开路线不连续性等效电路模型及理论的基础上,提出了带状线功分器参考面T′区域的等效电路模型,并推导出了带状线功分器散射参数的计算公式.经实例验证发现,该等效电路分析法所得结果与仿真软件HFSS仿真结果吻合良好,带状线功分器散射参数的平均误差小于2%,这充分表明了该等效电路模型的正确性和有效性.     

提取近场扫描天线等效电路参数的一种新方法

提出了一种新的提取近场扫描天线等效电路参数方法.利用静电场与静磁场有限元分析方法结合无限元技术,分别计算了近场扫描天线线圈等效电路的电容和电感数值.考虑到线圈很薄,网格无法精细划分影响计算结果,采用插值推算法获取更精确数值.计算结果与HFSS仿真数据误差小于1.3％.与高频仿真软件相比,所提出的方法没有高频方法的低频奇异问题,这为处理低频问题提供非常重要的计算手段,弥补了高频有限元法在低频段的不足.最后通过对有限元网格、边界球半径以及无限元区域厚度的讨论,研究对计算结果的影响和变化规律将对有限元仿真分析设定参数提供参考依据.     

磁性纳米粒子成像高灵敏度正交接收系统

本文通过有限元分析设计高灵敏度磁性纳米粒子成像正交接收系统，提升MPI信号检测灵敏度和磁场匀质性，用于预临床小动物级MPI成像。设计的正交接收线圈组新增加x向接收线圈，并且在z向优化了成像视野面积与接收灵敏度，在预临床小动物级MPI成像平台中经过仿真验证、制备、调试、校验，完成了模型成像和小动物成像实验，结果表明本文方法有效提升了图像质量和图像对比度.      

Parallel imaging methods for phased array MRI

Two parallel methods for magnetic resonance tmaging (MRI) using radio frequency (RF) phased array surface coiks, named spatial loca! Fourier encoding (SLFE) and spatial RF encoding (SRFE), are presented. The MR signals are acquired from separate channels across the coils, each of which covers a sub-FOV (field-of-view) in a parallel fashion, and the acquired data are combined to form an image of entire FOV. These two parallel encoding techniques can accelerate MR imaging greatly, yet associated artifact rnay appear, al-though the SLFE is an effective image reconstruction method which can reduce the localized artifact in some degrees. By the SRFE, RF coil array can be utilized for spatial encoding through a specialized coil design. The images are acquired in a snapshot with a high signal-to-noise ratio (SNR) without the costly gradient system, resulting in great saving of cost. Both mutual induction and aliasing effect of adja-cent coils are critical to the success of SRFE. The strategies of inverse sourc     

热镀锌钢卷力学性能GBDT预报模型

针对热镀锌钢卷力学性能预报建模条件属性选取难、预报精度不足的问题,研究了热镀锌钢卷力学性能梯度提升树(gradient boosting decision tree,GBDT)预报模型。利用互信息差算法综合评估工艺参数、化学成分和钢卷尺寸参数等条件属性的相对重要性以及属性之间冗余性,进行模型条件属性筛选;采用同分布原理进行样本划分,结合网格搜索法和交叉验证法优化模型参数,建立力学性能GBDT预报模型。将GBDT模型预报结果与随机森林(random forest,RF)、AdaBoost算法和BP神经网络的预报结果进行比较,比较表明GBDT模型优于其他模型,90%的数据样本预测的绝对误差小于14.24 MPa,94.6%的数据样本相对误差在6%范围内,具有更高的预测精度。     

双频段无线电能传输线圈的宽频建模

为了研究双频段磁耦合谐振式(MRC)无线电能传输(WPT)系统不同频段的传输性能,建立了双频段MRC-WPT线圈的宽频等效电路模型对其谐振频率进行计算和预测;并计算系统在不同频段的正向传输参数。首先测量双频补偿电路的阻抗频率特性,应用矢量匹配方法对测量所得的离散点进行有理数逼近,通过阻抗综合理论建立双频补偿电路的宽频等效模型;然后将其接入原始单频线圈的部分元等效电路构成双频段MRC-WPT线圈的宽频等效电路。最后,搭建了双频段MRCWPT系统的实验平台。结果表明了建模方法的正确性。     

线圈法岩心复电阻率扫频测量系统研究

为了研究用不同测量方法所测得的岩石电阻率或电导率的异同及其关系 ,在实验室内研制了线圈法岩样复电阻率扫频测量系统。该系统可改变传统感应测井中以发射电流直接作为参考的方法 ,将发射电流移相一定的角度 ,从而解决了虚部小信号的检测问题。发射电流在低频时 ,短线圈距的线圈系对介质电导率的灵敏度低于长线圈距的 ;而在高频时结果则相反。试验表明 ,在室内用线圈法测量岩心复电阻率是可行的 ,而且被测信号幅度和相位均与岩石的电阻率有很好的对应关系 ,也更能真实地反映岩石的频散特性。同时 ,用线圈法测量的岩心复电阻率也可用来探测岩石中地层水的饱和度。     

Structural Optimization and Analysis of Magnetic Coupled Inductive Power Transfer System

Along with the prosperous of magnetic coupled inductive power transfer( MCIPT) technology which is widely used in industrial applications such as electric vehicle charging,the topology of double D coils( DD coils) with a spatial quadrature Q coil arises with great research interest. The Q coil, however, has been thoroughly studied by adding to the receiving side but seldom to the transmitting side. By using finite element simulation, this paper presents a preliminary study on the effectiveness of Q coil in the transmitting side,and its inner dimension is optimized for optimal compensating the misalignment between the transmitting and receiver sides. Simulation results show that the windings of the Q coil should be placed in the center of the aperture of the DD coils,and these results render a useful guidance for mechanical structural design and circuit controller design of MCIPT.     

一种基于调谐频率设计双调谐滤波器的新方法

针对双调谐滤波器的参数设计问题,提出一种基于调谐频率设计双调谐滤波器的方法.利用双调谐滤波器与2个并联的单调谐滤波器阻抗等效的原理,研究双调谐滤波器中串联谐振支路电感、电容和单调谐滤波器谐振频率、电容的关系,从而确定双调谐滤波器串联支路和并联支路的谐振频率.利用单调谐滤波器的谐振频率是双调谐滤波器的零点,确定并联支路的电感,结合并联支路的谐振频率确定并联支路的电容.该方法可以简化双调谐滤波器的设计运算,实例展示了该方法双调谐滤波器阻抗特性曲线,仿真分析表明:依据该方法设计的双调谐滤波器的滤波效果良好.     

基于广义失谐量的引信能量无线传输控制方法

为解决引信感应装定过程中耦合回路失谐导致能量无线传输效率降低问题,提出一种基于耦合回路广义失谐量的引信能量无线传输自适应控制方法.建立了次级回路电流的数学模型,并根据该模型提出自适应控制方法,通过检测基于耦合回路广义失谐量的电流变化率,生成压控振荡器的控制信号,使次级回路电流趋近于最大值,实现能量无线传输自适应控制.最后,构建了基于等效次级回路的副线圈反馈硬件电路,并对该方法进行了实验验证,实验结果表明该控制方法可行有效.      

铁芯电感电路的本安型设计

电气线路中多采用带铁芯的电感线圈如变压器、继电器等。因此,在本安电路中设计这些元件比设计空芯电感更有实际意义。铁芯电感是非线性元件,这就给本安电路的设计带来困难。通常是针对某一种铁芯材料在一定截面和磁路长度条件下,必须查三次曲线(磁化曲线、K值曲线和临界点燃曲线)。这种方法计算比较繁琐,只能近似估计静态电感值,误差较大。本文提出利用准确的试验结果,列出等效空芯电感的通用回归方程。并且编制了判定是否为本安型电路的计算机程序。这种方法可提高电路设计的可靠性,并加快通过检验。