等效电路法在Vivaldi天线设计中的应用

为实现突破反复实验设计的传统方法,设计了微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线.该天线馈电部分的设计采用等效电路法,借助计算机辅助设计手段优化天线结构,对制作的实验样机进行了测试.最后,分析了加工工艺对该天线设计参数的影响.该天线工作频段为3.1～10.6 GHz,在整个频段内天线增益超过8.5 dB,3 dB波束宽度超过40度,辐射效率达到了81%,满足FCC规定的超宽带天线的指标.     

改进型矩量法/双正交模法混合技术及其在天线分析中的应用

本文提出了三种改进型矩量法/双正交模法混合技术,并将这种技术用于对线天线的分析。通过对八木天线的若干实例的分析表明,这种混合技术姓实用和可行的。     

基于FDTD方法设计调幅射频辐照头部线圈

本文研究应用于调幅射频电磁场生物效应研究的非接触式射频线圈。首先根据射频辐照线圈的设计要求,通过时域有限差分（Finite Difference Time Domain, FDTD）方法进行电磁仿真计算分析,进而根据仿真计算结果实现辐照原型射频线圈。S参数测试和信号测试结果显示,S11参数达到了-31.41 dB且射频线圈共振在载波频率上,所实现的射频线圈符合设计要求。该射频线圈可作为核心硬件部件应用于后续的调幅射频电磁场生物效应研究中。     

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.     

基于缝隙的射频识别标签天线设计

为了将缝隙天线应用于射频识别标签中,提出了一种新的设计标签用缝隙天线的方法.基于互补天线的阻抗关系式,由待设计缝隙天线的阻抗推算出互补电振子的阻抗,得到电振子的几何结构,设计出两款(偶对称和奇对称)超高频段(UHF)射频识别标签用缝隙天线.通过仿真给出了所设计天线的阻抗、反射系数(S11)随频率变化的曲线和辐射方向图,制作了相应的实物天线.设计、仿真与测试结果表明,整个设计过程简洁、清晰,设计效率较高,奇对称弯折缝隙天线的性能优于偶对称天线,仿真与测试结果吻合得较好.     

双线圈结构电涡流位移传感器的设计

根据电涡流检测原理,采用双线圈结构设计电涡流位移传感器探头,并结合由信号源、直流电源、信号处理和显示等模块构成的测量电路进行实验.实验结果表明,双线圈电涡流位移传感器具有输出信号稳定、抗干扰能力强、测量精度较高、电路简单、成本低等特点.     

边界元素法和矩量法在终端开路同轴线中的应用

本文应用边界元素法和矩最法研究无损测量中终端开路同轴线作为传感器时的边缘电容及场分布，把边界元素法用在了轴对称的电磁场问题及多介质区域。文中给出了两种方法求解该问题的主要步骤和公式，并对计算细节作了说明，尤其是对奇点的处理。对边缘电容Ｃ（ε）和介电常数ε之间所建立的线性模型进行了全面讨论，给出了齐全的数据和结果，并同有关文献的结果及实验值进行了比较，验证了方法的可靠性及精确性，为实验工作提供了理论     

正交输出、双调谐、高性能4.488GHz环形振荡器设计

设计了一个4级延迟单元的环形振荡器,通过采用2条辅助通路结构,实现了振荡器的双调谐功能和高的FOM(figure of merit)值.设计采用Jazz 0.18μm CMOS工艺,在1.6 V电源电压下的电流消耗为18.98mA.后仿真结果显示,VCO输出中心频率和增益分别为4.488 GHz和147 MHz/V,频率粗调谐范围为1.42GHz.频偏1 MHz处的相位噪声为-104.3 dBc/Hz.在频偏1 MHz和5 MHz处FOM值分别为169.1和173.39.     

自适应交叉近似算法在矩量法中的应用

矩量法(Method of Moment, MoM)计算电大目标辐射与散射问题时消耗计算机资源巨大。采用自适应交叉近似算法(Adaptive Cross Approximation Algorithm, ACA)降低了MoM计算电大问题时的内存需求与计算复杂度,借助NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines，NURBS)建模方法设计了形状规则且边界清晰的ACA三维分组方法,从而实现了基于矩量法的ACA算法。通过算例证明该方法在不损失MOM的计算精度的前提下有效地降低了存储空间和计算量,并通过与商业软件计算结果对比,验证了算法准确有效。     

地下电波法在深层地下物探中的应用研究

采用矩量法研究了有耗媒质中有限长圆柱对称天线的辐射特性及三维金属地质目标散射特性.首先推导了有耗媒质中圆柱对称天线的海伦积分方程;然后利用等效原理建立导体表面的电流积分方程,并采用伽略金方法将积分方程组转化为矩阵方程组,求解出散射体表面的等效电流分布,计算出其散射场;最后以典型散射体为例,进行了仿真计算分析.数值计算结果表明,采用矩量法所得的数值计算结果与Ansoft HFSS仿真的结果具有良好的一致性,验证了理论分析的正确性与程序编制的可靠性.因此该方法在深层地下物探研究中有一定的理论和应用价值.     

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。     

Equivalent circuit method for static and dynamic analysis of magnetoelectric laminated composites

Magnetoelectric equivalent circuit analytical method is presented for laminate composites of magnetostrictive Terfenol-D （TbxDy1-xFe2） and piezoelectric Pb（Zr1-xTix）O3 （PZT） operated in longitudinal magnetized and transverse polarized （or L-T）, and transverse magnetized and transverse polarized （or T-T） modes. Magnetoelectric （ME） couplings both at low-frequency and resonance-frequency have been studied, and our analysis predicts that （i） the ME voltage coefficients of both L-T and T-T modes increase with increasing the thickness of the piezoelectric phase whereas magnetostrictive phase thickness keeps constant, and then tend to saturation when the thickness ratio of piezoelectric phase to magnetic phases is 〉3; （ii） there are the optimum thickness ratios that maximize magnetoelectric （ME） voltage coefficients for the two modes, which are dependent on elastic compliances ratio of piezoelectric phase and magnetostrictive phase; and （iii） the ME voltage coefficients are dramatically increased by a factor of -Qm, when operated at resonance frequency. A series of TerfenoI-D/PZT laminates were fabricated, and the results were compared with the theoretical ones. Experiments confirmed that equivalent circuit method is a useful tool for optimum designs of ME laminates.     

一种微波模拟预失真器电路

文章提出了一种模拟射频预失真器,它由模拟衰减器、模拟移相器和3 dB电桥构成;将它加在微波放大器的前端,通过调节预失真器中的偏置电路来调整预失真器的性能,实现对放大器线性的提高;通过使用ADS软件进行双音测试,证明三阶交调系数改善了20 dBc。     

基于等效磁路法的平动式啮合电动机静态转矩求解

阐述了平动式啮合电动机的结构和工作原理并采用等效磁路法建立了平动式啮合电动机的准线性分析模型。通过分析电机二维磁场分布和考虑电机特殊的电磁结构,提出了用三种磁通管单元来近似磁场分布,并借用磁力线和等磁位线互换的方法,将磁力线分布不均匀的磁通管引入到分析模型中,有效的处理了平动式啮合电动机中的磁场分布不均匀和磁路局部饱和,使分析模型得到简化并兼顾了求解精度。其静态转矩计算结果与有限元结果相吻合,验证了分析模型的合理性和准确性,表明该模型可以作为平动式啮合电动机结构优化设计的有效分析手段。     

当量粘度法判断RF树脂粘合性能的探讨

通过测量在线取样的间苯二酚-甲醛树脂(以下简称RF树脂)溶液的当量粘度，来间接判断RF树脂的粘合性能。在NaOH质量分数为0．25％、反应温度为25℃的条件下，分析得出在反应时间为5h、F／R=1．8时合成的RF溶液粘合性能较好。并对此试样进行红外光谱分析，分析结果与测当量粘度结果一致，说明当量粘度法问接判定RF树脂的粘合性能的可行性，对实际生产有一定的指导意义。     

含受控源电路的等效电阻替代法

分别以四种类型的受控源电路为例 ,讲述了将受控源受控支路用等效电阻替代的分析方法 ,从而说明其普遍适用性和简便性。     

耦合线圈的互感、等效自感与磁能

讨论并分析了两个耦合线圈的关系式M2 ≤L1 L2 与完全耦合的条件 ,串、并联时的等效自感与磁能以及它们随互感系数变化的规律     

用于电源接收器和信号传感器的硅基集成电感的建模与设计优化

对于硅基集成电感进行的电磁效应分析,在适当的近似下,可以简化为电学和磁学集总参数的运算,基于此建立了硅基集成电感的电学方程模型。开发了一个电源接收器的参数提取和设计优化器Antenna Optimizer。利用这一工具,可以优化得到不同电路的片上电源接收器的设计参数,应用于近距离无线通讯领域。给出了计算所得值与实际测试值之间的比较。结果表明该模型在作为电源接收器或信号传感器的低频应用范围内能较好地反映现实。     

基于三维磁场分析建立电磁铁等效磁路的研究

以工程实际中应用广泛的典型拍合式电磁铁为研究对象，进行三维磁场有限元分析，并通过实验验证分析结果，以分析得到的电磁铁空间磁场分布为依据，建立起电磁铁的等效磁路．结果表明，该等效磁路兼具传统磁路计算快捷和直接磁场计算精度高的特点，大大地提高了磁路计算的精度，可以用于建立其他结构型式电磁铁的精确等效磁路．     

磁集成技术中磁性元件等效电路模型的研究

对磁件等效电路模型进行了概述，提出了一种新的磁件等效电路模型．新模型既能反映磁件的结构，又能方便电路分析计算，并且通过它建立起4类磁件等效电路模型的关系图，证明了4类磁件等效电路模型具有同一性．针对磁件的非线性磁饱和特性，在回转器-电容建模中引入了磁开关元件，简化了已有的处理方法的计算，仿真结果表明了该处理方法的可行性和准确性．最后，针对在建立各类等效电路模型过程中存在的参数确定难问题，指出利用电磁场分析软件可以解决这一问题．