变形加载单元阵列的传输特性

频率选择表面(FSS)对空间电磁波具有滤波特性,它广泛用于隐身飞行器、多频天线系统等。 本文提出了一种变形加载单元,目的在于减小一般加载单元的交叉极化电平。对使用变形加载缝隙组成的单层FSS和带有三层介质板的双层FSS进行了仿真计算,设计的双层FSS具有稳定的谐振频率和带宽,传输特性近似矩形,且有较窄的带宽(1GHz左右)和平坦的顶部。 单层FSS测试曲线表明了理论计算和计算机仿真的正确性。     

单元形状的微小改变对频率选择表面电性能的影响

为考察单元形状在频率选择表面(frequency selective surface,FSS)电性能中所起的作用,根据缝隙电场的分布,研究了带通型FSS的单元形状改变对频率选择特性的影响。研究发现,部分单元的缝隙电场0点处的形状改变会显著影响FSS的频选特性,这一现象很难用缝隙电场的分布规律来分析,却可以用FSS层上表面电流反向模式来解释。在研究表面电流分布与谐振的联系的基础上,提出了FSS结构谐振与表面电流反向之间的对应关系:FSS的每一个谐振点都对应着单元上一个区域的表面电流反向;只要缝隙电场的分布或表面电流反向模式相同,FSS结构的谐振特性就相同。应用这一结论可以将复杂单元FSS分解为简单单元来分析,也可以用来设计具有不同极化特征的FSS结构。     

多元随机误差对频率选择表面电磁特性的影响

针对频率选择表面(frequency selective surface, FSS)加工中存在随机误差的问题,基于多元正态分布建立了存在随机加工误差的FSS分析理论模型,给出了FSS传输系数的数学期望计算公式,以及矩形面积等效、基于误差函数级数表达式的密度曲线积分和随机样本均值3种求解方法,并采用多维自适应采样方法加速的谱域矩量法分析了随机误差对FSS电磁特性的影响。以缝隙型圆环单元为例验证了算法的准确性和收敛性,详细分析了加工误差对FSS传输性能的影响。结果表明,随着随机误差标准差的增大,FSS的电性能变差,单元尺寸和介电常数的随机误差是影响结构性能的主要因素。     

多层复合结构频率选择表面的分析与设计

针对多层复合结构的频率选择表面（frequency selective surface, FSS）的应用场合,使用了一种混合算法。该算法结合了矩量法和谱方法的优点,主要通过计算缝隙单元上的感应电压来获得FSS的透波率。对于任意结构的FSS,都可以采用这种思路高效率地得到计算结果。仿真分析了几种复合结构的FSS,并通过实验验证了算法的有效性。最后,用该算法证明了多层介质对于FSS的重要性。     

连续旋转馈电微带天线阵的仿真

针对微带阵列天线实现圆极化时轴比窄的不足,引入了一种给微带单元连续旋转馈电的技术,并从圆极化天线的定义出发,采用一种浅显的表述对此技术如何可以提高轴比特性进行了理论分析,得出关于此种阵列结构的一些规则.最后,在2.49GHz工作频率上,对两种微带阵列结构的天线进行了仿真计算,结果表明了此种阵列天线比传统的阵列天线阻抗带宽增加2倍,轴比带宽增加了几乎3倍.     

渐变开槽天线阵列输入阻抗的矩量法分析

对UHF波段无限大渐变开槽阵列天线的输入阻抗进行了分析 ,应用Floquet原理建立分析模型 ,对天线阵列进行简化 ,提取其中的一个单元进行分析 ,并且根据单元的具体推导得到了合适的格林函数。同时结合矩量法进行数值仿真 ,着重研究了开槽天线阵列作为相控阵应用时 ,在频率和空间域上的扫描特性 ,得到了数值计算结果 ,给出了输入阻抗的曲线。结果证明 ,渐变开槽天线本身具有宽带工作特性 ,同时组成相控阵列时 ,也可得到比较理想的宽带工作特性和比较大的空间扫描范围     

三相电压型逆变器的模块化平均模型研究

为克服三相电压型逆变器现有平均模型的局限性,提出并推导一种适合于实现模块化仿真的平均模型.建立开关模型时,分单元建模且各单元之间仅通过独立的电感电流和电容电压相互接口,除基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)外,不施加任何额外约束;建立平均模型等效电路时,通过增加冗余变量和冗余方程,使得模型中保留原始电路中的全部非开关器件,并可实现各相单独计算.与现有模型相比,模型去除了对三相交流波形形状、性质的要求.由于各单元在功能上相互膈离,模型只需按实际电路做局部修改即可用于负载非线性、负载含谐波源等场合.对模型特点的讨论和仿真实例证明了模型的有效性.     

基于柱面共形阵列天线的快速波达方向估计

由于共形天线载体曲率不同,阵列中每个阵元的方向图的指向各不相同,这导致了阵列中各个阵元极化特性(polarization diversity, PD)的差异。因此,共形阵列天线的数学模型中考虑了不同阵元的极化特性。共形阵列实现波达方向(direction of arrival, DOA)估计的过程中,主要难点在于信源方位参数与极化状态的去“耦合”。本文利用圆柱的单曲率特性,通过合理摆放子阵中的天线阵元,结合传播算子方法(propagator method, PM)和子阵分割技术,提出了一种适合于柱面共形阵列的DOA估计方法。本文的DOA估计算法不需要天线单元方向图的任何信息,不需要谱峰搜索和参数配对,计算量较小。最后通过Monte-Carlo仿真实验验证了本文算法的有效性。     

基于空间矢量调制的PMSM直接转矩控制系统

设计了一种基于空间矢量调制的永磁同步电机直接转矩控制系统(SVM-DTC),用参考电压矢量计算单元和空间矢量调制单元替代了常规直接转矩控制系统中的开关表和滞环比较器,从而实现转矩、磁链误差的精确补偿.整个系统只有一个易于调节的速度P嘲节器且对硬件要求较低,实现简单.仿真结果表明,SVM-DTC在保持常规DTC优异的动态响应特性不变的条件下,可有效提高系统的稳态运行性能,同时保证功率器件开关频率恒定.     

基于稀疏非均匀COLD阵列的极化信号DOA估计

基于稀疏非均匀COLD(concentered orthogonal loop and dipole)阵列,提出了一种极化信号的DOA(direction-of-arrival)无模糊估计算法.该算法利用了稀疏非均匀COLD阵列的阵元数少和孔径大等特点,因而在阵元数目一定的情况下,可获得较高的DOA估计精度.由于稀疏非均匀COLD阵列可分成电磁环和偶极子两个子阵列,通过分析每个子阵列DOA估计的模糊性,给出了整个稀疏非均匀COLD阵列不发生DOA估计模糊的条件.通过计算机仿真证明了该算法的有效性.     

对数周期偶极天线的一种新的分析方法

基于对数周期偶极天线阵分析的需要 ,提出了一种将矩量法和LPD天线的等效传输矩阵网络相结合的迭代方法 ,并用该方法对自由空间单根 13单元的对数周期偶极天线进行了分析计算。将计算结果与假定各阵子电流为一项式分布的经典等效电路法所得结果进行了对比。对比结果表明该方法是一种比较严格的方法     

Design of multi-band frequency selective surfaces using multi-periodicity combined elements

Traditional multi-band frequency selective surface (FSS) approaches are hard to achieve a perfect resonance response in a wide band due to the limit of the onset grating lobe frequency determined by the array. To solve this problem, an approach of combining elements in different period to build a hybrid array is presented. The results of series of numerical simulation show that multi-periodicity combined element FSS, which are designed using this approach, usually have much weaker grating lobes than the traditional FSS. Furthermore, their frequency response can be well predicted through the properties of their member element FSS. A prediction method for estimating the degree of expected grating lobe energy loss in designing multi-band FSS using this approach is provided.     

Analysis of Mechanically Tunable Frequency Selective Surfaces

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌｙＴｕｎａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｅｌｅｃｔｉｖｅＳｕｒｆａｃｅｓＺｈａｎｇＷｅｎｘｕｎ＆ＳｏｎｇＨｏｎｇｘｉｎＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂ．ｏｆＭｉｌｉｍｅｔｅｒＷａｖｅｓ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

高速背板互连的信号完整性仿真方法

提出了一种高速背板互连的信号完整性仿真方法。高速接插件的厂商只提供参数模型,借助矢量拟合方法可以推导出电路模型,再使用部分元等效电路法仿真走线得到等效电路模型。推导出联合仿真的方法,实现了高速背板互连的信号完整性仿真。通过等效电路的仿真结果和厂商提供的原始参数进行的比较,以及部分元等效电路法与商用软件仿真结果的比较验证了等效电路的正确性。最后对完整的板间互连通道进行了仿真,并将最终的仿真结果与商用软件的仿真结果进行了比较,证明了所提方法的正确性,给出了整个通道眼图仿真分析结果。     

基于水声通信延迟的多UUV协同定位算法

针对多水下自治机器人(unmanned underwater vehicle, UUV)协同定位过程中水声通信延迟造成的定位失效问题,提出了一种基于状态估计均方误差最小的延时扩展卡尔曼滤波(delayed extended Kalman filter, DEKF)定位误差修正方法。首先建立考虑水声通信延迟的系统状态方程,利用状态转移矩阵推导系统等效量测方程,然后给出多UUV 考虑水声通信延迟的扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)定位方法并分析其不足;最后在EKF方法的基础上,分析量测信息延迟对状态估计的影响,建立系统真实量测模型,设计基于状态估计均方误差最小的DEKF 算法。仿真结果表明,该方法能够有效地修正多UUV 协同定位中由于水声通信延迟造成的定位误差,在工程实践中具有一定参考意义。     

车辆电气系统动态性能仿真

车辆电气系统是由硅整流发电机和蓄电池并联组成，是一个非线性、不对称系统，因而它的动态性能与通常的电力系统有很大不同，本文试图给出车辆电气系统的动态性能仿真法。文中分析了硅整流发电机的工作特点，采用状态变量和坐标变换表达硅整流发电机的工作模式及其转换规律；将蓄电池看作是电路元件，提出了简化的等效电路，从而列出了车辆电气系统的数学模型，举例进行了车辆电气系统动态性能仿真，并以实验进行了验证，表明所提出的仿真法是可行的。     

多层频率选择表面的直线法分析

运用直线法对一多层频率选择表面进行了分析。在直线法中,对于FSS各层贴片或孔隙上的感应电磁流,在求得其自身阻抗或导纳矩阵的同时,通过等效传输线理论,得出各层电磁流之间的耦合矩阵,从而为整个多层结构建立方程。对几套不同结构参数的FSS进行了计算,就各结构参数对频率选择表面透射特性的影响作了分析。     

新型汽车用爪极发电机系统效率计算

用场路结合方法计算一种新型汽车用爪极发电机系统效率。和普通电励磁爪极发电机相比,混合励磁爪极发电机提高了效率。有限元方法虽然计算精度很高,但计算时间很长,不适合计算效率。给出一台混合励磁爪极发电机三维等效磁网络模型,在磁场计算的基础上,由电路分析计算各种损耗得到混合励磁爪极发电机系统的效率。