一种小型化超宽带复合左右手传输线的设计

提出了一种小型化超宽带复合左右手传输线(CRLH-TL)结构。在传统微带型复合左右手传输线的基础上,在交指电容的两边分别设计一个接地短截线,形成了一种对称的π型复合左右手传输线结构。仿真表明,该CRLH-TL结构的3 dB带宽为(4.5～13.5)GHz,相对带宽为100%,通带内回波损耗小于-10 dB,插入损耗大于-0.5 dB,用相同的单元结构级联后具有较好的滤波性能。新的CRLH-TL的单元尺寸约为中心波导波长的1/6,有利于实现结构的小型化。     

新型复合左右手传输线在宽频微带正交功分器中的应用

提出了一种基于Minkowski互补开口环谐振器(M-CSRRs)的微带复合左右手传输线(CRLH TL)。采用电磁仿真、等效电路模型计算、实验测量相结合的方式研究了CRLH TL的传输特性。在此基础上将CRLH TL应用于宽带微带正交功分器设计和加工制作。仿真与测试结果表明:在2.7-6.6 GHz的频带内,回波损耗大于10 dB,隔离度优于15 dB,相位不平衡和幅度不平衡分别小于90°±7°和0.8 dB,相对带宽达到了83.9％。测试结果验证了该CRLH TL设计的有效性。     

Ku波段小型化超宽带一分四功分器设计

本文设计了应用于瓦片式相控证雷达的一分带状线四功分器,采用多级阻抗变换,以及蛇形布局实现了超宽带、小型化设计。通过三维高频仿真软件HFSS进行了仿真优化,并加工了实物。测试结果和仿真结果吻合,在整个Ku波段内,输入输出驻波比小于1.5,输出端口隔离度大于20d B,插损1.5d B以内,满足相控阵雷达馈电网络的指标要求。     

基于传输线模型的人体脉搏波仿真分析

利用55段人体动脉树建立传输线模型,数值仿真人体动脉树中脉搏波的传播,在心脏输出体积流率波一定的条件下,改变模型分支外周阻力来探讨阻力变化对脉搏波的影响规律。研究表明:随着某分支外周阻力的增加其自身的血流量迅速下降,不同器官的阻力比增加均能引起主动脉和桡动脉平均血压的升高,且升高的趋势逐渐减小;当阻力比η=4时,肝、脾、胃、上肠膜、右肾、下肠膜分支桡动脉平均血压较正常分别增加2.86%、4.55%、1.90%、12.15%、9.81%、1.49%。脉搏波谐波与各器官病变之间存在客观联系是中医脉诊的依据,而通过对桡动脉脉搏波频域分析发现,脉搏波谐波振幅与各器官外周阻力变化的联系不明显,仿真时还需考虑不同器官病变时心脏自我调节作用的影响。     

金属屏蔽共面传输线的准TEM波传输参量计算

本文提出一种用分区许瓦兹变换计算金属屏蔽共面传输线基本传输参量的近似计算方法,其中假设共面传输线的导体带条的厚度为零。应用本文方法得出计算程序和计算数据,设计和制作了包含共面传输线的实际电路,并得到了良好的性能。     

共面波导馈电的超宽带天线设计

文章设计了一种共面波导馈电的小型平面超宽带天线。天线由树形辐射单元和共面波导构成,体积小,在工作带宽内具有稳定的方向特性。利用电磁仿真软件对影响天线性能的主要参数进行了仿真、分析和优化,得到了天线的理想尺寸。对优化后的超宽带天线进行制作和测试,测试结果显示天线的工作带宽为3～11GHz。测试结果与仿真结果吻合,从而证明利用共面波导馈电的超宽带天线设计方法的有效性。     

C波段低剖面双圆极化微带阵列天线小型化设计

设计了一种工作在C波段的5×5小型化低剖面双圆极化微带阵列天线.与传统的阵列相比,通过相邻2×2子阵列的贴片交错,可以缩小单元间距,实现小型化;采用两个T型功分器馈电网络,同层分布,可以拓展带宽.测试结果表明,左右旋圆极化的阻抗带宽（VSWR<2）和轴比带宽（AR<3dB）分别达到20%和16%,在频段5.3-6.36 GHz内,左右旋增益最大值为15.2dBi.天线阵列尺寸为3.05λ0×2.74λ0×0.037λ0.     

基于CSRR的SIW和HMSIW小型化滤波器设计

为了实现滤波器的小型化,通过在基片集成波导(SIW)和半模基片集成波导(HMSIW)上表面加载互补开口谐振环(CSRR)可以降低原来的截止频率,并分析了CSRR参数变化与单元个数对传输性能的影响,从而设计了小型化的CSRR-SIW和CSRR-HMSIW滤波器。测量结果显示HMSIW滤波器的相对带宽是SIW滤波器的3倍以上,约为10.24%,而有效电路面积仅为SIW滤波器的一半,为31.8×11.3mm2。测量结果与仿真结果基本吻合,验证了滤波器设计的有效性,2种滤波器可以广泛应用于微波毫米波系统中。     

基于AWR仿真软件的功分器设计与仿真

给出了一种基于带状线设计一分为二等功率功分器的方法,讨论了功分器的基本原理和设计步骤,并利用AWR软件设计了一种2～6G带状功分器,对相关S参数进行分析和优化,得出可供工程应用的设计模型,最后对设计样品进行检测,获得较好的结果,为分析设计功分器提供了参考.     

离子交换玻璃波导1×4光功分器的研制

详细介绍了Tl -Na 离子交换制备玻璃波导1×4功分器的工艺制作过程。首先采用BPM软件设计波导光路图,设计并制作出具有10μm和20μm两种线宽的1×4模板,加工出3．5 cm×1．5 cm×0．5 cm基底玻璃板。然后按照工艺在玻璃面上镀上1μm厚度的钛膜。依照母板模型对基底玻璃板进行光刻,得到理想对称S形状的钛膜窗口。在480℃交换温度下,把基底玻璃板放在Tl2SO4,ZnSO4的混合熔液中经过10 h的交换。一块低损耗S型多模光波导功分器形成。接着经过研磨、抛光等工艺制作出体积小、操作方便、性能稳定、光损伤小和与光纤匹配的光功分器样品。     

基于基片集成波导功分/合成器的宽带功率放大器研制

基于基片集成波导功分/合成器设计并研制了4路X波段宽带功率合成放大器.功分/合成器由一对4路树状功分器采用背对背方式组成,功分器输入输出端口均包含基片集成波导-微带转接结构,以便于功分/合成器与其他平面器件相连接.在9.3~12.3GHz范围内实测功分/合成器的回波损耗低于-13dB,传输损耗优于-3.3dB.设计并制作了一个X波段4路宽带功率放大器,合成功放在10.4GHz上的1dB压缩点输出功率约为7.1W(连续波工作方式),在8.9~12.3GHz范围内,合成效率大于60%,在9.5GHz上其最大合成效率约为73.6%.测试结果表明,该技术可方便地用于微波与毫米波固态功率放大器设计.     

高压输电线路自动巡检机器人结构仿真

采用虚拟现实技术 ,对高压输电线路自动巡检机器人的设计结构进行建模和仿真 ,通过仿真试验 ,验证了设计结构的合理性 ,对机器人样机的制造提供了有利的参考 .     

MMIC可调功率分配器的设计

文章介绍了微带任意分配比的混合型功率分配器的设计原理及关键技术,着重描述了研制出的一种微带二路功率分配器的设计和性能,并给出了它的性能设计仿真计算结果.提出了一种新型二分支功率分配器设计,并用传输线理论进行分析.通过这种方法,可设计出任意比的混合型二路功率分配器,通过级联的方式还可得到任意比的混合型多路功率分配器.     

基于超复数Steerable滤波器的电力输电线检测方法

提出一种自然场景下基于超复数频域Steerable滤波器的电力输电线检测算法.该算法首先利用二维高斯函数构造超复数Steerable正交对滤波器,然后将构造的滤波器与彩色电力输电线图像进行不同方向的脊能量检测,进而获得输电线脊能量最大方向响应,最后得到电力输电线检测图.实验结果表明,该算法具有较好的方向可控性,对输电线的检测比其他算法精度高且速度快,具有一定的理论和实际应用价值.     

基于金属-绝缘体-金属光栅结构的功分器及分波器设计

设计了一种基于仿表面等离激元（Spoof surface plasmon polaritons,Spoof SPPs）的金属-绝缘体-金属（metal/insulator/metal,MIM）光栅结构的Y型功分器和分波器。MIM光栅结构由两块内侧加工有周期性凹槽的有限厚度金属板构成,工作于微波波段,采用单极子作为激励来激发光栅结构上的仿表面等离激元。其中功分器的两个输出分支采用凹槽深度相同的光栅结构,可以将从输入端来的电磁波平均分成两个部分,然后分别朝着两个输出分支传播;而分波器的两个输出分支则采用凹槽深度不同的光栅结构,可以使不同频率的电磁波朝着不同的分支传播。利用三维电磁仿真软件CST微波工作室（CSTmicro-wave studio）对该功分器和分波器进行仿真分析,加工出分波器实物并进行了实验测试,测试结果与仿真分析基本吻合,验证了方案的可行性。     

高压输电线路驱鸟装置的太阳能供电系统设计

研究太阳能供电系统设计的一般方法,提出相应的计算公式和模型,设计高压输电线路驱鸟装置太阳能供电系统.实验证明:该太阳能供电系统能为该驱鸟装置提供持续、稳定的电源.对小型太阳能供电系统设计具有现实指导意义.     

CMOS工艺片上传输线研究

对深亚微米硅基CMOS工艺集成电路中常用的微带线和共面波导2种传输线结构进行了研究.从理论上分析了传输线分布参数和损耗,利用0.13μm CMOS工艺制作了特征阻抗分别为50和70Ω的微带线和共面波导元件库,在0.1~30 GHz频率范围内利用网络分析仪和SOLT测试技术进行测试.利用分布参数电路模型和测试得到的S参数提取出了特征阻抗、衰减常数、品质因数等传输线基本参数.研究结果为设计者选择和设计高性能传输线提供出可借鉴的实用性模型.     

基于发送功率的无线网络可靠性分析

为了快速准确地评估无线网络的可靠性,使用Weibull函数提出了一种基于发送功率的无线网络链路存在的概率模型.在已知节点发送功率和节点间距离的情况下,得到无线网络中各节点间链路存在的概率,进而得到各种拓扑存在的概率.并针对每种拓扑分布分别使用两终端可靠性的求解方法,得到无线网络的可靠性.仿真结果表明:当无线节点的可传输距离小于节点间直线距离时,网络可靠性为0;当无线节点的可传输距离大干节点间3倍直线距离时,链路完全可靠,网络可靠性由节点可靠性决定;当无线节点的可传输距离在前两者之间时,网络可靠性随着节点发送功率的增加而增加.该模型为现实中无线网络两终端可靠性的设计评估和无线功率资源的有效分配提供了有效的方案.     

基于模糊控制的无线电能传输效率自寻优控制

调整传输频率到谐振点附近是无线电能传输中提高传输效率的关键,而谐振点随着发送设备与接受设备间距的变化及元件参数的改变而变化。针对这一问题,文中提出一种利用模糊控制方法寻找传输效率最优点的思路,并针对实际系统对模糊控制器进行了设计,使用Matlab工具对所设计的自寻优控制方法进行了仿真。结果表明,利用这种模糊控制方法能较快地将系统传输频率调整到谐振点附近,以使传输效率达到最优。