一种用于变压器PD检测的套筒单极子天线传感器研究

根据电力变压器的结构特点,本文设计了一种用于局部放电超高频检测的套筒单极子天线,阐明了该天线的结构,给出了天线参数的计算原则和方法.通过优化参数,改变了天线的输入阻抗,使得天线在检测频段内有良好的驻波比特性、较高的增益和稳定的检测方向.经仿真计算和实测得到天线的工作频带为350～500MHz,中心频率为425MHz,在整个工作频带内的增益较为稳定,均值达到2.16dBi左右.实验室中实测表明,该天线可有效检测到变压器局部放电超高频信号,且具有较高灵敏度和良好的方向性.     

GIS局部放电检测的微带贴片天线研究

本文结合实际气体绝缘组合电器（GIS）结构、运行特点，设计了用于GIS局部放电检测的外置超高频微带贴片天线（MPA）传感器，该传感器安装在GIS盆式绝缘子处，接收盆式绝缘子处泄漏的电磁波，并对周围空间电磁干扰抑制；在选择天线基板的材料、厚度、形状，以及附加阻抗匹配网络等方面进行了频带展宽。计算和实测表明，天线的有效工作频带展宽为340～440MHz，中心频率为390MHz，相对带宽25．6％，达到宽频带天线范围，并且最大辐射和接收方向上的增益达到了5．38。实验室GIS模拟装置测量表明该天线传感器性能良好，具有较高灵敏度，可用于GIS局部放电在线监测。     

检测GIS局部放电的超高频屏蔽谐振式环天线传感器研究

结合实际GIS结构、运行的特点，设计了用于GIS局部放电检测的外置超高频屏蔽谐振式环天线（SRLA）传感器。由于采用屏蔽谐振式，使得天线具有较宽的带宽和较高的灵敏度。计算与实测分析表明该传感器的有效带宽为100MHz左右，中心频率为380MHz，最大辐射方向上增益近似为2，具有较好的方向性，能有效地区分局部放电信号和干扰，并具有选频检测特性。     

新型变压器局放监测特高频传感器的研究

近年来,特高频法监测变压器内部局部放电得到了广泛的关注,而特高频传感器性能的优劣直接决定着特高频信号的接收.介绍并设计了一种新型变压器局部放电特高频传感器--Goubau天线,研究了阻抗匹配线圈对Goubau天线驻波比的影响,并仿真研究了传感器安装时手孔升高座对传感器驻波比的影响.进一步,在真型变压器上进行了局放监测实验.仿真和实测结果表明,设计的Goubau天线频带为400 ～1000MHz,并在该频段内有2个谐振点,方向图较好,阻抗匹配线圈能明显改善天线驻波比,手孔升高座对Goubau天线性能基本无影响,天线频域响应能够分辨不同的局部放电类型,适用于变压器局部放电特高频信号监测.     

变压器局部放电超高频在线检测

变压器安全运行对电厂至关重要,对其局部放电在线检测一直是研究的重点。超高频检测法具有强抗电磁干扰能力、频带高、高灵敏度等优点,目前已经广泛被应用。文中重点介绍了变压器局部放电超高频在线检测的原理、超高频局部放电检测系统的构成及各环节的功能,通过举例,从不同角度分析了在线检测信号放电。     

检测变压器局部放电的超高频技术定位算法探讨

超高频法是应用于变压器局部放电的一种新兴检测定位技术。其定位算法是否拥有较高的精确度是影响该技术准确定位放电源的关键因素之一。现通过对定位算法发展的现状综述探讨,分析了超高频定位法所面临的难点。     

变压器局放检测中超声波和超高频法的现状分析

变压器的局部放电是威胁电力系统可靠运行的重要因素,目前变压器局部放电的检测定位方法有非电测法和电测法,通过对其中研究应用最为广泛的超声波法和超高频法的现状阐述,分析了目前2种方法所存在的问题,并作出了展望。     

MUSIC算法和相控接收原理在变压器局部放电定位中的应用

在基于超高频和超声波相控接收原理的局部放电定位法基础上融入MUSIC算法,以达到对电力变压器气局部放电点的准确定位,并对其进行了仿真研究。基于超高频和超声波相控接收阵的局部放电定位法,可得出局部放电源的几何位置。但该方法不能区分一个波束宽度内的多个放电源,因此应用改进MUSIC算法对接收信号进行空间谱分析,完成变压器内一个及多个局放点的方位估计,并确定相近的多个信号源个数。     

一种基于超材料的宽频带定向性微带天线

针对传统微带天线频带窄,增益低等不足,通过在天线的辐射贴片和接地板上分别刻蚀花型和十字交叉缝隙图案,设计并制作了一种基于超材料的宽频带定向性微带天线。刻有图案的金属贴片和接地板间形成电容感应等效回路并改变了天线电磁场的辐射方向。天线电磁场的辐射方向主要集中在水平–x方向而不是传统微带天线的垂直方向。相比传统微带天线,该设计天线的性能得到明显改善。仿真结果表明:天线的工作带宽为3.5~11.6 GHz(是传统微带天线的23.8倍),相对带宽为107.3%,在整个频段内天线的电压驻波比小于2,增益均大于5 d B。测试结果表明:设计天线的工作带宽为2.82~12.69 GHz(是仿真模型的1.22倍),相对带宽为127.3%。该设计天线可广泛地用于弹载天线,炮瞄雷达,卫星通信网络、汽车雷达等。     

电力变压器局部放电检测方法研究

从电测法和非电测法2方面对电力变压器局部放电的脉冲电流法、超高频UHF检测法、超声波检测法、气相色谱检测法、光测法、红外热像法等检测技术方法的工作原理、实用性等进行了详细分析研究.     

基于结构合成法的微型化双频WLAN印刷天线设计

针对当前WLAN技术的快速发展和已有的双频WLAN印刷天线存在增益不足、带宽较窄、尺寸偏大、制作成本高等缺陷的现状,本文借鉴了传统倒F印刷天线和蛇形单极子印刷天线的设计经验,提出了一种新的双频印刷天线设计方法,即结构合成法,并采用该方法设计了一种应用于IEEE 802.11a标准和IEEE 802.11b标准、占用面积仅13.6 mm×9.3 mm的新型微型化双频WLAN印刷天线。采用Ansoft HFSS对比研究了合成前后单频天线和双频天线的性能变化情况,并对双频天线的主要结构进行了分析和优化。仿真结果表明,天线在2.45 GHz和5.45 GHz两个谐振频点上的最高增益分别达2.74 d Bi和2.44 d Bi,相对带宽分别为15.5%和10.6%。此外,文中采用矢量网络分析仪对天线实物进行了测试,实测结果与仿真结果吻合,天线在低频和高频的谐振频点分别为2.53 GHz和5.71 GHz,S11-10 d B的有效带宽分别超过了400 MHz和500 MHz,展现出了良好的带宽特性。     

一种机载宽频带轻量化双偶极子测量天线设计

在小型旋翼无人机平台的天线测量系统中,测量发射天线要具有双极化、宽频带及轻量化的特点。为实现宽频带与双极化的电性能需求,设计了一种带反射腔的双偶极子天线,2 对偶极子十字交叉,采用同轴电缆馈电,共用一块反射底板;针对轻量化的要求,提出了“铜箔+PA6冶及结构件薄化的新型天线反射腔结构。通过电磁软件CST 建立模型,对偶极子天线进行了仿真。仿真表明,所设计天线在650 ~ 1 400 MHz 的测试频带内,阻抗带宽为73.2%(电压驻波比小于2.5),2 个激励端口的隔离度大于50 dB,增益大于7 dBi,方向图对称性好,天线总质量低于0.6 kg,故天线的综合性能满足该机载测量系统的要求。     

基于镓基液态金属的高带宽柔性 NFC 标签天线设计及特性测试

利用镓基液态金属作为柔性导电材料,制备基于NFC的可穿戴柔性标签天线。通过理论、仿真和实验分析,设计的NFC标签天线具有良好的柔性特点和较高的带宽,其在较大拉伸和弯曲变形下的电感变化和谐振偏移程度不大,具有较好的工作稳定性。与传统的NFC天线不同,设计的天线具有较好的柔性和可拉伸性,可以柔和地贴合在人体皮肤表面,利用该天线制备的NFC标签能够在13.56 MHz工作频率下进行无线通信,最大通信距离约为3.36 cm,与人体手腕处皮肤接触后的最大通信距离约为3.12 cm。制备的柔性NFC标签天线以其独特的优点,在信息交换、个人健康数据监测和可穿戴生物传感等领域有着较大的潜在应用。     

高增益蓝牙天线的设计与应用

鉴于蓝牙mesh网络节点密集部署的问题和金属物质对蓝牙天线无线信号传输的影响,通过改变倒F天线辐射臂的形状来提升蓝牙天线的增益,从而达到蓝牙mesh网络节点远距离传输无线信号的目的,同时可以保证周围金属物质不会影响蓝牙无线信号的传输,减少信号的能量损失,实现蓝牙mesh网络节点的远距离部署。这两款蓝牙天线具有小型化、高增益、高带宽的特性,覆盖整个蓝牙通信的ISM频段,采用HFSS对蓝牙天线的特性进行仿真分析,得到优化后的蓝牙天线结构参数,并制作蓝牙天线实物进行试验测试。实验结果表明:折叠天线和螺旋天线的回波损耗均小于-10 dB,带宽完全覆盖蓝牙频段,而且螺旋天线的性能更优,增益达到4.6 dB,金属环境的最远传输距离为20 m。     

Recording and processing of partial discharge signals

Electromagnetic-activity signals that arise in an air discharge gap under the action of an alternating voltage at a frequency of 50 Hz were studied using an omnidirectional antenna, a measuring pulse transformer, and an oscilloscope. The frequency range with the maximum signal-to-noise ratio for partial discharge signals was determined. Partial discharges that cause a breakdown in the air discharge gap and that are identical in the apparent-discharge value to partial discharges in the polymer insulation were simulated using a system of surface-needle electrodes. Corona discharges were modeled. Amplitude-phase diagrams were constructed for distinguishing corona signals from partial-discharge signals. Model discharges made it possible to investigate the specific features of a polymer-insulation breakdown.     

一种新型的增强型耦合天线的设计和研发

这种增强型耦合天线是在内置天线的基础上,增加耦合线条及重叠区域,用以扩展射频的使用空间,进而解决移动电话中单极天线或PIFA天线的空间不足的弊端。增强型耦合天线可以在降低天线的调试和制造成本的同时,提高天线的回波损耗和天线的增益及效率,使天线的回波损耗接近外置天线的效果,其中对于天线的带宽更有着非常明显的拓宽。     

硅基MEMS渐变式缝隙天线

为了增加天线带宽,提高天线机械稳定性,改善天线性能,提出并设计制作了一种工作在35 GHz的硅基MEMS渐变式缝隙天线。针对渐变式缝隙天线在毫米波频段介电常数高、衬底极薄、易碎、不易制作等问题,利用ICP深刻蚀工艺在衬底上形成了周期性通孔阵列,从而减小了衬底有效介电常数,增加了衬底厚度,同时利用共面波导-槽线对该天线进行馈电。仿真结果表明,该天线带宽为28.2%,增益为8.7 dB。采用微机械工艺对该天线进行加工,测得其带宽为13.2%。与传统天线相比,该天线进一步提高了天线衬底的机械稳定性,增加了天线带宽,且易于集成。     

射频识别标签天线的按需微喷射制备

基于数字化微喷射技术搭建了射频识别(RFID)标签天线的按需微喷射制备系统。首先,将纳米银导电墨水按需微喷射到镀有疏水化薄膜的聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)基底表面形成天线图形;然后在恒温干燥箱内烧结,形成RFID标签天线。实验研究了微喷射系统参量对液滴产生的影响以及制备参数对纳米银导线成线的影响,制得了最小线宽为100μm、厚度为2.8μm、电阻率为5.2μΩ·cm且阻值具有较好线性度的导线。设计、仿真和制备了弯折偶极子天线,并对其性能参数进行了测试,结果显示其天线谐振频率、带宽和谐振点S11参数等与仿真结果具有较好的一致性。实验结果表明,按需微喷射导电银墨水制备RFID标签天线的方法具有系统结构简单、成本较低、液滴微喷射精确、便于制备任意天线图形等特点;制备的弯折偶极子天线尺寸可控、导电性高、阻值均一性好,并具有较好的天线性能。