利用行波管放大器产生微波波段拍波实验

介绍了一种先利用初级源进行小功率合成产生微波波段拍波 ,然后再用单只行波管放大器进行功率放大产生较高功率微波波段拍波脉冲的方法 ,目的在于为高功率微波效应研究提供方便、实用的拍波效应源。实验结果显示 :利用单只行波管放大器可以在微波波段产生拍频为 1MHz～几百MHz的拍波 ,并可以调节两个频率分量在总输出中的功率比例 ,实验获取的拍波脉冲输出功率为 2kW ,脉冲重复频率为 10kHz。实践证明 ,这种方法可以满足部分高功率微波拍波效应研究的需要 ,有一定的推广应用价值     

基于双光频梳及受激布里渊散射的微波频率测量

提出了一种基于双光频梳和受激布里渊散射的高精度微波频率测量方法,利用两个双平行马赫-曾德尔调制器将待测微波信号和扫描信号调制在两路光频梳上,并分别作为信号光和泵浦光输入色散位移光纤中。利用双光频梳和不断频移的扫描信号,系统可同时实现波分复用和时分复用。同时,在双光频梳和受激布里渊散射的作用下,系统可发生一系列的受激布里渊散射,通过测量各信道输出的光功率实现待测微波频率的测量。为进一步提升测量精度,利用测量得到的光功率值构建幅度比较函数,从而实现频率测量误差修正。通过实验仿真验证了所提方法的有效性,测量误差为±2.5 MHz。     

轴向提取反馈式虚阴极振荡器的结构设计与特性

为进一步提高虚阴极振荡器输出微波的功率和效率,同时为使其输出微波的频率更加稳定、模式更加单纯,设计了一种轴向提取的反馈式虚阴极振荡器,并利用粒子模拟方法分析了反馈装置对输出微波的影响,得到了一些规律性的认识。模拟结果表明,在相同的运行条件下,与不加反馈装置时的普通虚阴极振荡器相比,这种反馈式虚阴极振荡器的微波输出功率可以提高两倍以上,而且带宽窄、模式纯。     

基于Kalman预测的自适应线性化信号的生成方法

自旋弹体的姿态通常采用单通道控制方法进行控制。该方法中采用线性化信号对控制信号进行调制,而线性化信号采用固定频率随机相位的信号发生器产生,这就会对弹体控制产生不良的影响。提出了一种基于Kalman预测的自适应线性化信号的实现方法。该方法通过弹旋频率测定、频率的Kalman预测和信号发生器实现了线性化信号对弹旋信号的同步、自适应倍频、定步长、定幅度的信号发生功能。仿真实验证明了方的正确性,为更加合理的控制自旋导弹的姿态提供了一种有效的方法。     

线性自抗扰控制器在直驱式永磁风电机组虚拟惯量控制中的优化应用

针对常规PID控制器存在参数难以调节、抗干扰能力较弱,且参与调频后风机转速恢复速度慢、容易引起频率的二次波动等问题,提出了一种基于线性自抗扰控制器的直驱式永磁风电机组虚拟惯量控制新方法。通过优化辅助控制功率,使机组在抑制系统频率波动的基础上能够快速恢复风机转速,减弱对系统频率造成的二次扰动。仿真实验和物理实验验证了该方法的有效性和可行性。     

高功率全固态微波纳秒级脉冲源的设计与应用

基于雪崩三极管雪崩效应,研制出了一种数千伏、纳秒级脉冲源。其为全固态微波PCB电路结构形式,利用数字电路产生可控重频触发信号,脉冲全底宽度400ps～2ns可调,重频1k～1000kHz可调,脉冲幅度360～2600V可调,峰值功率可达135kW。详细讲述了电路设计、器件选择以及重要电路结构。针对高压窄脉冲引起的特殊问题,提出了新颖的欠电荷充电法以及有效的梳状PCB(印刷电路板)结构。电路性能优良、稳定可靠,已投入超宽带目标探测实验系统应用。     

周向局部加载型磁致伸缩传感器导波特性

针对应用于管道检测的磁致伸缩导波不能提供周向特征的缺点,首先分析了导波产生的机理;然后,基于简正模态展开法建立了周向局部加载型磁致伸缩传感器导波模型,得到了导波能量的周向特征分布特征;最后,用8通道传感器进行了实验验证。实验结果表明:91kHz时传感器激发出L(0,2)+F(1,3)的组合模态,在不同传播距离处,其圆周方向上的导波幅值与理论分布较为吻合。该研究结果可为管道缺陷的周向定位提供理论依据。     

基于改进虚拟磁链的储能变流器直接功率控制

传统整流器的接入会给电网带来大量谐波和无功污染,为了削减电网侧的电压谐波分量,提高储能电源充电系统的功率因数,提出一种基于改进虚拟磁链的储能变流器直接功率控制方法。根据瞬时功率理论,建立三相电压型整流器(VSR)的功率数学模型,在虚拟磁链定向的直接功率控制(Virtual Flux Oriented-Direct Power Control,VFO-DPC)的基础上,对虚拟磁链观测器进行优化,在VFO-DPC系统中引入空间矢量调制模块取代开关表,通过空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法构建开关频率固定的VFO-DPC-SVM控制系统来解决传统DPC控制开关频率不固定、采样频率要求高的缺点。仿真实验结果表明,采用改进控制方法的储能变流器具有良好的动态特性和更强的鲁棒性,输出的直流电压稳定,系统实现单位功率因数运行。     

磁探针位置及角度偏移对电磁发射过程测试的影响

简化电磁发射装置中的导轨和电枢为线电流下的直导体,建立发射装置的物理模型。利用毕奥-萨伐尔定律和感应电动势原理,推导出磁探针线圈中心放置点的磁感强度。假设线圈范围内的磁场为均匀磁场,计算得到磁探针线圈产生的电动势。以此设计测量所用的磁探针,并和测试数据对比验证模型的正确性。在多次试验中发现,发射过程中装置振动导致磁探针距离变化和角度偏转问题。测量并分析三组单次发射中的故障测试状态。仿真和实验数据表明:小范围距离变化没有使磁探针的测试性能失效,但角度偏移对下一步的速度拟合带来误差干扰,且随着角度增大拟合速度逐步减小。     

船舶单自由度摇荡运动对遭遇频率散射的响应

针对船舶单自由度二阶摇荡运动动力学系统,就船舶速度变化引起遭遇频率改变问题建立了遭遇频率散射模式;采用傅立叶变换波浪力(矩)的波形,得到了遭遇频率散射后的功率谱,从理论上进一步阐明了船舶遭遇频率散射理论概念;采用数值模拟计算方法,计算了单自由度二阶摇荡运动,进一步验证了遭遇频率散射后出现不规则摇荡运动的现象,计算得到了遭遇频率散射强度与摇荡运动方差的关系.     

具有电介质衬套的多波切仑柯夫振荡器

提出了具有电介质衬套的多波切仑柯夫振荡器的概念，并采用粒子模拟方法对之进行了研究。结果表明：电介质衬套能使器件在较低二极管电压下正常工作，同时，在低电压区的辐射效率明显提高。这对开发多波切仑柯夫振荡器在爆磁压缩产生高功率微波等领域的应用具有参考价值。研究还发现：微波频率随电介质的介电常数增大而单调下移，电介质的介电常数及导引磁场的强度均具有最佳值。     

精确测量大气折射率的微波折射率仪

根据微波谐振腔的谐振频率随充入介质不同而变化的原理,研制出了一种能够精确测量大气折射率的微波折射率仪.实验证实,该微波折射率仪的测量精度远远高于常用五九型探空仪和轻型电容式折射率仪,且具有反应速度快、精度高、体积小、重量轻等特点.该仪器不仅可实用于高精度雷达电波折射误差修正,也可实用于大气波导的精确测量和大气精细结构的精确测量等方面.     

手性吸波混凝土电磁屏蔽性能实验研究

综述了手性吸波的研究现状。在实验中进行了手性吸波混凝土的制备,测试了实验样品的电磁屏蔽性能。结果表明,手性吸波模型是混凝土吸波的完整理论,对混凝土的高吸波性能、高屏蔽性能、宽频性能的研究提供了理论基础,为先进吸波混凝土的研制开辟了新途径。     

高功率微波TM01模式移相器

研制了一种新型的TM01模式高功率微波移相器,这种移相器通过两个十字交叉圆极化器结构可以将高功率微波输出相位进行0°~360°的调节。对构成这种移相器的TE11圆极化器及移相器的电磁特性通过电磁仿真软件CST进行了仿真,仿真结果表明此移相器可以对1.75GHz的TM01模式进行0°~360°调节,并且误差不超过1°,在0°~360°调节范围内的传输效率均大于97%,且功率容量大于4.3GW。     

逆变器驱动电机系统环路型电机轴承电流的研究

论述了正弦波驱动电机系统中的经典型的轴承电流,讨论了逆变器驱动电机系统中的高频磁通产生的轴承电流,分析了环路型轴承电流产生的机理,并且在实验的基础上,得出了环路型轴承电流与共模耦合电流之间的关系,丰富和完善了电机轴承电流的研究内容.     

微波脉冲对导航接收机跟踪环路载噪比的影响

为了明确微波脉冲对导航接收机的最佳干扰参数,通过对微波脉冲干扰下导航接收机跟踪环路相关处理的理论分析,根据微波脉冲谱线、扩频码谱线以及相干积分时间三者之间的关系,提出一种微波脉冲干扰分类方法,推导了不同参数微波脉冲干扰下相关输出功率和载噪比,并进行了试验验证。理论分析与试验结果表明,当微波脉冲宽度大于等于扩频码周期且小于相干积分时间时,进入相干积分器带宽内的多条微波脉冲谱线干扰某一条扩频码谱线,该微波脉冲参数对导航接收机的干扰效果最佳,且优于连续波干扰;随着干扰谱线数量增多,跟踪环路相关输出功率值增加,载噪比减小,干扰效果增强。     

高功率微波对 YBCO 超导材料临界电流密度Jc 的影响

用固相反应法制备了三组123相YBCO超导块材,利用高功率微波对三组样品进行辐照处理,分别测量其临界电流密度Jc,实验结果表明,适当的微波辐照有利于提高超导样品的临界电流密度Jc,一次照射与未照射的样品相比较,Jc提高了近一个数量级.     

电爆炸切断开关的实验研究

电感储能系统中的关键技术是切断开关技术,本文论述了导体的电爆炸机制,以及作为切断开关爆炸导体参数选取的经验公式,并设计了一种爆炸导体切断开关的装置结构,在实验中取得了较好的结果。通过调节导体参数,可得到脉宽２８０ｎｓ,电压增益达到十几倍的高功率脉冲信号,其结果对我们通过用虚阴极二极管等器件作负载来产生高功率微波有重要的意义。     

数字信号源及其应用

本文提出了两种数字信号源的工程实现方法,即用8253与CD4046构成可编程的信号源;以及用数字频率合成器。并给出了信号源的工作原理、电路组成、基本参数选择和它们的工作特点。这两种信号源可与微计算机接口,具有较高的信号产生精度和频率稳定度。