一种基于有源频率选择表面的可调吸波体特性分析

[目的]周期结构吸波体可有效吸收入射电磁波并降低目标反射特征。提出一种基于有源频率选择表面(AFSS)的微波吸收体,通过加载PIN二极管,实现对吸波体频带范围的动态调控。[方法]首先,利用电磁仿真软件CST研究吸波体结构的可调控特性,探究PIN二极管等效电阻随偏置电流变化时吸波体反射率改变的情况;然后,采用多反射干涉理论分析多层结构中电磁波传播反射的特性,确定理想吸波情况下不同路径电磁波的幅度和相位条件;最后,加工实物样件在微波暗室进行测试和验证。[结果]结果表明,加载PIN二极管后,吸波体反射率随之改变,且在2.5～9.1 GHz频带范围灵活可调。[结论]研究成果在武器装备电磁隐身设计方面具有一定应用价值。     

FSS天线罩在舰船EMC设计中的应用研究

为改善舰船的电磁兼容性,基于频率选择表面的空间滤波原理,分析频率选择表面天线罩在舰船上的应用,设计1部工作在X波段的频率选择表面天线罩。仿真分析表明,该天线罩对通带外的电磁波具有较好的滤波作用,同时能保证通带内电磁波的有效传输,可以作为改善电磁兼容性的措施应用到舰船设计中。     

FSS天线罩在舰船 EMC设计中的应用研究

为改善舰船的电磁兼容性,基于频率选择表面的空间滤波原理,分析频率选择表面天线罩在舰船上的应用,设计1部工作在 X波段的频率选择表面天线罩。仿真分析表明,该天线罩对通带外的电磁波具有较好的滤波作用,同时能保证通带内电磁波的有效传输,可以作为改善电磁兼容性的措施应用到舰船设计中。     

电离层参数对VLF信号场强数值计算的影响研究

在进行甚低频场强预测数值计算时发现不同的时间、季节、频率、传播路径,路径距离等都会影响数值计算的速度和结果。原因是具有不同边界条件的波导引导不同频率的电磁波传播,产生了不同的电波传播损耗,而其中电离层参数起主要作用。论文通过分析不同电离层剖面对VLF信号场强预测计算速度及结果的影响,确定不同条件下最佳电离层参数的选取,从而提高VLF信号场强数值计算精度和速度。     

力对开孔型频率选择表面电磁性能的影响

频率选择表面(FSS)被广泛用于各个领域。很多情况下,频率选择表面会受到外力的作用,例如:嵌在集成桅杆外壳或者雷达吸波-承载复合材料结构中的频率选择表面。文章研究了在力的作用下,频率选择表面的电磁性能是否会改变、如何改变。首先,分析了力影响频率选择表面电磁性能的机理;然后,使用力学有限元法和电磁学有限元法分析了不同大小、不同方向的力作用下,频率选择表面电磁性能改变的模式和大小。计算获得的电磁性能-力关系曲线显示:电磁性能的改变主要表现为电磁波响应频率的偏移和透射带宽的改变;在不同方向的力作用下,电磁性能的改变程度不一样。为了降低力对频率选择表面电磁性能的影响,在布置频率选择表面时,应使受力的方向避开频率选择表面的最敏感方向,同时带圆角的开孔型频率选择表面值得研究。     

不同深度V沟槽结构的圆柱绕流减阻机理

在圆柱表面布置不同深度的V形沟槽,采用k-ω/SST湍流模型进行数值计算,研究其减阻效果,分析圆柱表面的升力系数、阻力系数、速度分布及尾流漩涡脱落状态.结果 表明,与光滑圆柱表面相比,V形沟槽深度为0.04D的减阻效果最好,阻力系数相对于光滑圆柱表面减小了34.4％.当沟槽深度为0.04D时,升力系数的均方差最小,相对于光滑圆柱表面减小了16％;随着沟槽深的增加,St先增大后减小,当沟槽深为0.04D或0.05D时,漩涡脱落频率发生明显变化;当沟槽深度为0.04D时,圆柱前后速度差最小.随着槽深的增加,尾流漩涡表现出强度减小数量增多的趋势,当槽深为0.05D时,漩涡脱落呈双稳态.     

船舶雷达照射下人体电磁生物效应仿真

为研究船舶雷达照射条件下的人体电磁生物效应,建立人体三维模型,利用FEKO软件中的时域有限差分法进行数值模拟。计算结果表明:在船舶雷达波照射下,越靠近皮肤表面,人体各部位的电场强度、磁通密度和电磁波吸收比值(Specific Absorption Rate,SAR)越大;就人体不同部位而言,四肢部位电场强度较大,腹部磁通密度较大,头部SAR值较大;在25V/m雷达波照射下,人体各部位的SAR值随频率升高而略有提升。     

一种分析APF直流侧电压谐波含量的新方法

有源电力滤波器在船舶电网中得到了广泛的应用。然而有源电力滤波器在补偿电流时实际发出的电流存在静差、直流侧电压存在波动。为了提高有源电力滤波器的补偿精度,找出补偿时存在误差的根本原因,本文围绕APF的数学模型、补偿机理、瞬时功率理论来具体讨论在船舶电网不平衡下的APF直流侧电压波动成分,并对以往的储能电容的计算公式进行修正。     

单周控制并联型有源电力滤波器的仿真研究

以单周控制三相四线制有源电力滤波器为研究对象,分析了系统的全局稳定条件和补偿后电流中直流分量的产生机理,利用Matlab对系统带不平衡负载时的动、稳态补偿性能以及稳定性进行了仿真研究。结果表明,当系统参数满足全局稳定条件时,单周控制三相四线制有源电力滤波器具有较好的动态补偿性能,并能抑制三相负载的不平衡。     

大功率半导体激光器有源区温度影响因素分析

为了提高大功率半导体激光器模块散热性能,文中数值模拟研究了激光器模块的温度场,分析了焊料导热系数及其厚度、热沉导热系数和半导体制冷器冷面温度对芯片有源区温度及模块散热性能的影响规律.结果表明:焊料厚度在2~24μm范围内,无高阻层形成,模块散热性能稳定,而当焊料厚度大于24μm后,有源区温度迅速升高;随着热沉导热系数的增加,有源区温度呈指数形式下降,且当其导热系数小于1200 W/m·K时,温度降低更显著;半导体制冷器冷面温度与有源区温度呈比例系数为1的线性关系.     

带通型频率选择表面的分析与设计

采用矢量有限元方法(EB-FEM),利用单个单元和周期性边界条件的独特性质,对无限大频率选择表面进行仿真,借助于有限元软件ANSYS,给出了频率选择表面仿真模型的创建方法,并将计算结果与文献结果进行比较分析,最后对圆环型频率选择表面的设计问题提出圆环单元FSS的新设计模型,并探讨该模型的计算方法。     

一种有源箝位谐振逆变器的控制策略研究

介绍了一种有源箝位谐振直流环节逆变器,提出了零电压一空间矢量调制(ZVS-SVM)策略,仅采用一个辅助开关,实现所有开关的ZVS.以增强开关效率和减少实际开关频率使开关损耗进一步降低并提高输出电压波形质量.仿真结果证明达到了预期效果.     

有源电力滤波器滞环电流跟踪控制策略仿真研究

本文介绍了三相并联型有源电力滤波器的构成,分析了基于三相瞬时功率理论的i-iq谐波检测算法,并且采用PI调节实现直流侧电容电压的有效控制.为了克服电流跟踪控制策略中传统滞环控制的环宽设置对开关频率和响应速度的影响,本文采用一种基于电压空间矢量的滞环控制,有效的降低谐波电流含量及开关频率的同时保证了直流侧电压的响应速度,MATLAB仿真实验结果证明了该控制策略的可行性及良好的补偿性能.     

舰船射频场数值仿真与分析

依照某驱逐舰上层建筑尺寸和发射天线布局建模,对两个辐射源同时作用在中部甲板布置武器装备的局部区域进行了射频场仿真。在相同频率、不同频率两种条件下分别仿真得到了指定场点的综合场强分布并进行了验算,与自由空间、仅甲板面存在时场强分布的对照表明：该区域的射频场随着周围金属壁面的增多和空间复杂性的增强趋于恶劣,而辐射源同时工作、频率和功率均不同的情形更有普遍性,采用该文的方法来获得综合辐射场具有一定的可行性和参考价值。     

船用梯形微沟槽表面减阻效应的仿真分析与实验验证

基于微沟槽减阻机理,采用改变船体表面微结构形貌尺寸的方法,以期降低船舶运行中的航行阻力,提高船舶航行效率,节约能源。利用流体软件FLUENT对梯形肋条和梯形沟槽两种微结构表面流场进行模拟仿真,分析了沟槽深宽比h/d1的减阻效果。仿真结果表明,对于梯形肋条,在h/d1时均具有减阻效果,当h/d为0.45时减阻效果最好;对于梯形沟槽,当h/d为0.30、0.36时表现为增阻,h/d为0.45、0.60、0.75时表现为减阻,其中当h/d为0.60时的减阻效果最好。为了验证模拟计算的规律,进行了阻力冲刷实验,实验结果与模拟计算结果的对比分析表明模拟计算与实验结论一致。     

超磁致伸缩作动器的磁路设计与仿真分析

从超磁致伸缩作动器(GMA)的结构和基本原理入手,通过对偏置磁场和GMM棒的设计,完成GMA的磁路设计。通过Ansys仿真,重点研究作动器外壳材料对磁路的影响以及磁轭材料的磁导率对磁场均匀度的影响。仿真分析结果表明:当采用圆筒形永磁铁来提供偏置磁场时,外壳材料只能选择非导磁材料;增加磁轭材料的相对磁导率,能够增大作动器的磁场强度,提高驱动磁场的均匀度。     

水平荷载作用下m值对高桩码头横向排架的影响

以某高桩码头为工程背景,为便于计算在基本符合实际受力的情况下对其横向排架进行结构简化;桩土相互作用按m法计算,根据现场地基土层的类型,选择规范给定的一个m取值范围,按照逐级加倍增大的顺序选取15个m值计算等代土弹簧的刚度;通过ANSYS进行有限元分析得到相应的最大内力值和最大变形值;对m取两端值时求得的数据利用SPSS分别进行两独立样本的T检验;检验结果显示当显著性水平α取0.05时,m值即使取两端值其相应的两组最大内力值和最大变形值的总体均值也均无显著性差异。     

Quik SCAT与ASCAT-A卫星海面风在中国近海风电规划区的差异

利用Quik SCAT(QS)和ASCAT-A(AS)的遥感微波散射计海面风资料,分析中国近海风速的气候分布特征,并比较QS与AS的差异,结果表明：QS和AS的累年平均风速均显示台湾海峡风速最大,巴士海峡、越南南部以东海域次之,长江口以北风速偏小。2008年QS和AS同期运行期间,二者平均风速均小于各自的多年气候值;QS与AS的平均风速差值台湾海峡最大,高达0.5 m/s～1.5 m/s;QS与As交叉风速相关系数达0.95时,3.5 m/s以下的风速区间内AS明显大于QS,10 m/s以上的风速区间内QS明显大于AS;不同风速频率分布,风速在8 m/s以下时,QS风速频率明显小于AS,而9 m/s以上时,QS则明显大于AS。6个重点风电规划区累年风速频率,江苏到闽中海域的风速频率分布趋于正态分布,且2 m/s～8 m/s风速的频率由北向南逐渐减小,11 m/s风速以上频率逐渐增大;阳江和粤东则表现呈双峰分布。2008年,6个重点风电规划区的风速频率,除江苏风电规划区与多年气候分布几乎一致外,浙江、闽北和闽中均呈现明显的双峰分布,粤东和阳江则呈现不规则的多峰分布。     

电压暂降补偿系统中超级电容临界电压的确定

通过分析当超级电容器的等效串联内阻与负载阻值接近时直流升压电路的特点，推导出该电路的最大升压比表达式，从而确定系统能保证电网电压恒定工作的超级电容器两端的最低电压。最后用MATLAB／Simulink对模型进行仿真，验证了理论的正确性。     

直流固态断路器的应用与仿真研究

本文介绍了几种典型的直流固态断路器拓扑结构,总结了各自的特点,分析了直流固态断路器的应用前景,最后设计了1500V/4000A原理样机的相关参数,并给出了样机分断仿真研究结果。