射频爆磁压缩发生器辐射性能研究

基于电小环天线等效理论将射频爆磁压缩发生器(RF MFCG)定子线圈等效为电小环天线,分析RF MFCG运行后电磁脉冲辐射情况。对3个不同参数装置模型加载20 kV电压进行静态仿真,得出RF MFCG的辐射功率方向图及辐射强度大小。为提高RF MFCG辐射效率,提出了在RF MFCG上加载鞭天线改进脉冲辐射效果的方法。模拟得出了加载鞭天线RFMFCG运行后10 m、50 m、100 m处的辐射强度。设计制作了加载鞭天线RF MFCG进行实验研究。测试得到的辐射强度表明,加载鞭天线后装置辐射性能明显提高,在60 m距离内可得到较为理想的辐射强度。     

纸基RFID小环天线设计

 以UHF（860~960 MHz）频段的RFID标签天线设计为背景, 对以纸质基材为天线衬底的小环天线的阻抗特性和辐射特性进行了理论计算和仿真。通过改变小环天线的几何尺寸和纸质基板的物理参数, 实现与目标RFID标签芯片的阻抗匹配。以仿真和计算结果为依据, 设计了一个工作在915 MHz频段的纸基RFID小环天线。     

近钻头无线短传理论及信号衰减特性分析

利用等效理论将螺线环天线等效成磁流环,使电流环和螺线环两种天线可共用同一仿真模型。利用COMSOL有限元软件实现了仿真建模,通过分别加载电流源和磁流源,实现了两种类型天线的无线短传信号仿真计算。通过大量算例分析,得到了地层电阻率、工作频率、天线与钻铤间距、源距和井眼等参数对两种天线信号衰减的影响规律,给出了两种短传天线工作性能与井况的对应关系。本研究对研制无线短传传感器,以及更好地理解和掌握该类仪器信号的衰减特征具有重要参考价值。     

用于DOA测量的闭合环天线研究

开发能够直接响应电磁波到达方向的天线元件将可以简化天线阵列结构.采用一定的输出电路使环天线成为一个电单极子环天线,实验表明：该电单极子环天线的输出仅与极化作用有关,并且入射方向是影响该环天线输出的一个独立因素.这一特点使得电单极子环天线可以直接响应电磁波到达方向,这将有助于减少阵列中传感元件的数量,而且传感元件也不必共点放置,从而能减小元件之间的互耦.     

高阻抗表面对宽带蝶形天线辐射性能的改善

研究利用高阻抗表面改善宽带蝶形天线的辐射性能.通过对高阻抗表面的单元结构进行等效电路分析和全波电磁仿真分析,定量表征高阻抗表面的同相反射频带与其单元结构参数的关系.在此基础上,将优化设计的高阻抗表面加载到宽带蝶形天线中,并对加载前后的天线性能进行仿真分析和比较.结果表明:加载高阻抗表面后,蝶形天线方向图后瓣得到明显抑制,13%的相对带宽内天线增益提高了2.7 dB.由于高阻抗表面的同相反射特性,加载时可紧贴于蝶形天线背面,整体结构简单紧凑.研究结果在探地雷达等宽带系统中具有很好的应用前景.     

地板及金属板加载对轴向模螺旋天线辐射特性的影响

轴向模螺旋天线是一种常见的圆极化辐射的定向天线,其辐射方向主要是沿着螺旋线的轴线方向。通过改变天线地板的尺寸可以对天线的辐射方向进行调整,使之向地板一侧进行辐射,并能够获得较好的圆极化与定向辐射特性。通过轴向辐射方向的金属板加载,可以显著地提高天线的增益。以一个传统的轴向模螺旋天线为例,对上述两种控制天线辐射效果的方法进行了仿真与实验研究,结果表明减小地板直径可以使天线辐射向着地板方向,并且能够达到约10 d B的前后比;在天线轴向的加载地板可以使天线增益提高1 d B以上,并且对天线的阻抗带宽及圆极化特性等性能影响较小。上述方法的采用可以使得轴向模螺旋天线的应用更加广泛。     

基于电阻加载技术的超宽带天线系统设计与实验

针对安装在探测车尾部的超宽带天线的需求,研制了一种基于电阻加载技术的超宽带天线系统.该天线系统由两个完全相同的电阻加载单极子天线组成,其中一个天线用于发射信号,另一个用于接收信号.采用时域有限差分方法对整个收发天线系统的电性能进行了仿真模拟,并制作了一套收发天线样机,安装在探测车上,在电波暗室中进行了测试.分析研究了介质的电特性参数对雷达系统探测能力的影响,并对冰川进行了探测试验.测试与仿真模拟结果表明:该天线具有较低的电压驻波比和良好的辐射特性以及较小的拖尾,可以满足超宽带雷达的实际工程应用要求.     

一种基于叉型电磁带隙结构微带天线设计

天线增益很大程度上决定了天线的整体性能,用传统的方法提高天线增益需要付出很大的代价,而电磁带隙结构(EBG)的提出使高性能天线的设计和制作成为可能.文章采用新的紧凑叉型EBG结构来设计天线.仿真和实验结果均证明,加载EBG结构以后天线的增益提高,说明了电磁带隙材料的引入可以有效改善原有天线的性能,同时紧凑的结构更易于实现小型化的天线,这对实现高效紧凑的天线阵具有重要意义.     

一种适用于高频地波雷达的电小双频发射天线

设计了一款适用于高频地波雷达的发射天线,通过顶部加载螺旋线圈的方式实现了天线电小化,且利用参差调谐原理,同时在顶部加载两个不同长度螺旋线圈,使天线实现双频谐振。该天线电尺寸仅为0. 085λ,且兼顾双频段和高效率的优点。利用CST电磁仿真软件进行仿真设计并制作缩比模型进行验证,仿真与实测结果吻合良好。     

低副瓣三次模压缩偶极子天线的设计

针对模式压缩偶极子天线目前存在的高副瓣问题,提出一种低副瓣三次模压缩偶极子天线的设计,通过采用在偶极子天线上加载弯折电感的方式,获得较大压缩系数值,减小反向电流的辐射口面,从而设计出低副瓣高增益的模式压缩天线,实现了-15.35 dB的低副瓣和5.11 dBi的增益性能,降低了互扰,增大天线的传输距离和传输速率.为验证仿真模型的有效性,利用PCB技术加工出实物并进行测试,其仿真和测试结果比较吻合.     

磁通压缩发生器数值模拟研究

该文建立了磁通压缩发生器的等效电路模型,利用LS-DYNA中的分区算法结合任意拉格朗日-欧拉法(ALE)数值模拟了螺旋形磁通压缩发生器的电枢膨胀过程,得出了不同电枢材料、不同电枢几何尺寸和线圈尺寸下的电枢膨胀角。研究表明,在相同的炸药参数和电枢几何尺寸下,铝电枢膨胀角大于铜电枢,且负载电感上产生的电压也大于铜电枢;铝电枢材料可提高装置的输出电压,而铜电枢材料则能增大脉冲宽度。该文研究可为非核爆磁通压缩发生器输出性能的理论计算提供必要参数,为电枢几何外形设计提供依据。     

一种解耦的爆磁压缩发生器运行损耗模型

研究螺旋型爆磁压缩发生器的损耗机理,建立了一种磁通损耗项和电阻损耗项解耦表示的爆磁压缩发生器运行模型,并给出了物理意义明确的损耗项解析式;经实验验证,对于损耗机理更为复杂的紧凑型级联爆磁压缩发生器,本模型仿真结果与实验结果仍符合良好,仿真波形与实验波形总体趋势一致,螺距变化的节点处过度清晰,定子均绕段的波形相似度较高.     

一种新型多频微带天线的分析与设计

 对C型缝隙微带天线进行理论分析,设计了一种C型缝隙的微带天线,并利用仿真软件HFSS 10.0对天线的特性进行仿真验证。结果表明,C型缝隙天线在高频的辐射方向性能出现主瓣分离现象,通过改变贴片表面电流路径对高频性能进行改善,改进后的C型天线在回波损耗小于-10.0dB时,该天线工作的频段分别为2.26～2.51、3.38～3.60和4.19～4.48GHz,且天线的尺寸得到了有效缩减。天线的整体辐射性能良好,且结构简单,易于实现。所设计的天线可以作为多频段小型微带天线,用于无线通信系统中。     

双模射频IC卡读写器天线设计

通过对环形线圈磁感应强度的电磁场分析,设计实现符合ISO 14443国际标准的射频IC卡读写器天线.根据实际需要将国民技术2.4GHz微波段射频偶极子天线放置于13.56MHz射频天线中,整合成双模射频IC卡读写器天线,为公共交通卡和RF-SIM卡手机支付业务提供支持.     

基于等效磁路的并列结构混合励磁发电机磁场仿真分析

分析了切向永磁和爪极电励磁在转子中并列组合的混合励磁发电机的结构特点和工作原理,建立了等效磁路模型．由等效磁路模型推导了气隙磁密与励磁电流、磁钢厚度和极对数等参数的关系式,给出了参数计算的方法,并计算了等效磁路模型不同励磁电流下的气隙磁密大小．采用有限元分析软件对发电机建模,仿真分析了发电机的磁场分布,得到气隙磁密与各参数之间的变化关系曲线．仿真结果与等效磁路模型相符,验证了等效磁路模型的正确性和参数计算的有效性,为并列结构混合励磁发电机的设计和参数分析提供了参考．     

电磁炸弹中磁通压缩发生器的动态电感分析

对电磁炸弹的核心一磁通压缩发生器进行分析，建立了其等效电路模型，并着重对工作过程中等效定子线圈的匝数及电枢半径变化情况进行分析，得出了明晰实用的动态电感随时间变化的表达式。     

空间飞行体与等离子体在压缩区内的非稳态相互作用研究

该文研究了空间飞行体在运动过程中，其前端压缩区内飞行体与等离子体的非稳态相互作用问题，得到了在强天线辐射源高频场作用下的控制方程．通过计算表明，在等离子体中激发起很强的电磁孤波     

磁感应热疗联合125I籽源近距离放疗研究

 磁感应热疗植入合金热籽与放射籽源在尺度上处于同一水平,当热籽和放射籽源同时植入肿瘤组织,热场和辐射将共同作用于肿瘤细胞,提高肿瘤细胞的杀灭作用.本文应用电磁学理论计算射频磁场中热籽和放射籽源的产热功率.并将不同分布的热籽和放射籽源置于磁感应设备射频磁场中,调节磁场参数,观察不同条件下的温升曲线.同时研究了放射籽源在磁感应射频磁场下的升温情况以验证放射籽源的安全性,以及合金热籽与放射籽源混合排布情况下的升温情况以验证联合治疗的有效性.理论计算和实验结果表明,放射籽源在磁感应治疗射频磁场下(50~500kHz)磁热效应不显著,其用于热放疗的安全性得到验证.将放射籽源与热籽混合植入琼脂体模和离体肌肉组织,在介质植入区域内温度均远超过43℃,可实现植入区域内热疗对放疗的增敏作用.     

两种螺旋波天线对非均匀等离子体波场结构的影响

基于气体工质电离后被射频加热的稳态过程,在石英管中等离子体沿径向不均匀分布条件下,研究分析了1Loop型和Boswell型等2种螺旋波天线激发出的射频波功率对波场结构的影响情况。运用Helic程序求解管内电磁场相关的4个径向微分方程,得到波电场和波磁场的分布情况。通过分析两型天线对螺旋波等离子体波场结构的影响,对比2种天线的性能。结果发现:L型天线激发的波场属于强静电弱磁波场,B型天线激发波场则属于强静电强磁波场;B型天线相比L型天线能够在天线覆盖范围内产生强波电场,该天线下更多功率耦合进了等离子体中。L天线激发波电场受密度梯度影响显著,L天线对靠近壁面处等离子体影响范围大于B天线,B型天线激发波场能量更强。