【摘 要】
:
由于通讯等行业中存在大量电磁测试需求,而自然界中缺少屏蔽电磁波干扰的自由空间,因此研究人员设计并搭建暗室作为测试场所。建造暗室需要消耗大量的时间和物质成本,计算机技术及网络的迅猛发展推进了暗室仿真设计和虚拟暗室的研究。暗室性能的关键是吸波材料的吸波效率与布局,在实际应用中,厂商通常只提供吸波材料的反射率,吸波材料的电磁参数难以获取,而采取射线追踪技术设计高精度的超大型暗室需要吸波材料广角宽频反射系
论文部分内容阅读
由于通讯等行业中存在大量电磁测试需求,而自然界中缺少屏蔽电磁波干扰的自由空间,因此研究人员设计并搭建暗室作为测试场所。建造暗室需要消耗大量的时间和物质成本,计算机技术及网络的迅猛发展推进了暗室仿真设计和虚拟暗室的研究。暗室性能的关键是吸波材料的吸波效率与布局,在实际应用中,厂商通常只提供吸波材料的反射率,吸波材料的电磁参数难以获取,而采取射线追踪技术设计高精度的超大型暗室需要吸波材料广角宽频反射系数。基于上述背景,本文主要研究通过软件手段实现电磁参数反演的方法,建立表征吸波材料广角宽频反射特性的模型,用于微波暗室的设计和评估。首先,本文提出一种新的基于遗传算法的电磁参数反演方法,建立表征吸波材料广角单频点反射特性的模型。以单频点的角锥型吸波材料为目标对象,根据反射率的误差大小,初步确定该反演方法的流程和遗传算子。随后,以宽频的角锥型吸波材料为目标对象,通过对比反演反射率曲线和实际反射率曲线,在曲线趋势一致的基础上,分析反射率误差较大的原因,并引入反射率误差最大值构建适应度函数优化算法。最后,将优化后的算法应用于宽频的蜂窝型吸波材料,经验证广角反射率一致性显著提高,证明了方法的有效性及正确性。其次,介绍了暗室的空间尺寸和布局,阐述了紧缩场替代远场测试的原理以及优势。分析了在微波暗室中抛物面把馈源的电磁波转化为平面波的过程,并计算其抛物面的选取方式,确定了暗室仿真中的加源方法。将理想介质(PML)应用于全尺寸理想紧缩场进行暗室的仿真并进行指标评估。通过分析观察平面内散射电场的幅度和相位分布,经过多次加密采样点,最终确定了符合交叉极化度和相幅特性指标的静区位置。最后,在确认吸波材料广角宽带反射特性表征正确性的基础上,将角锥模型吸波材料覆盖在暗室中,应用于全尺寸简易紧缩场的仿真。考察静区位置和范围、空间范围内电场分布在幅值和相位方面的不平整度以及分析电场分别在交叉极化方向和水平极化方向下的分量。将其仿真结果与应用PML的暗室仿真结果进行对比,进一步证明方法的正确性。
其他文献
100V横向双扩散金属氧化物半导体场效应管(Lateral Double-diffused Metal Oxide Semiconductor,LDMOS)被广泛应用于汽车电子及智能医疗等领域。上述应用场景要求LDMOS器件同时具备高性能和高可靠性。传统硅基LDMOS由于存在“硅极限”问题,很难同时满足低导通电阻、高耐压及高可靠性的要求,而采用绝缘体上硅(Silicon On Insulator,
行人重识别技术,作为人脸识别的一项补充技术,在视频监控领域得到了广泛地应用。行人重识别可以根据行人的整体外观、姿态、步态等信息对行人进行认知,实现跨摄像头跨场景下行人的识别与检索。行人重识别目前在公开的数据集上取到了不错的效果,而在现实场景中,由于光照、背景、摄像机的分辨率以及拍摄角度等问题,实际应用的效果远远低于学术场景。主要原因在于模型提取的行人特征的表征力不佳,以及数据样本集的不充足,使得模
随着第三代半导体的兴起以及功率电子系统对高压驱动芯片性能的更高要求,隔离型驱动芯片的研究越发重要。隔离型驱动芯片包括发射模块和接收模块,其中前置放大器是隔离型驱动芯片接收模块的核心电路,其功能是接收经过调制的输入信号并进行放大,进而提供输出信号以供后级解调电路还原,其共模瞬态抗扰度、增益、带宽等性能参数直接决定隔离型驱动芯片的整体性能,因此针对前置放大器的研究十分重要。本文分析了dv/dt噪声对前
随着新能源的快速发展,分布式光伏发电在配电网的渗透率逐年提升。作为电力系统的末端,配电网在当大量光伏电源接入时,受光伏发电分散性、不稳定性、发电间歇性等影响,容易产生电压越限、功率倒送等问题。分布式光伏在减少传统能源消耗、改善环境的同时,也给配电网带来了风险。在配电网中,节点的实时负荷和分布式电源输出功率均能决定配电网运行状态。因此,在分布式光伏电源规划时,有必要预先对该区域的负荷、光伏预期输出功
近年来,全球能源互联网不断发展,风电、光伏等分布式电源(DGs,distributed generations)在电网中渗透率不断提高,对电力系统的安全稳定经济运行产生重大影响。光伏发电系统的接入规模在接入的分布式电源中占比很高,其规模化接入对电网影响愈发明显。对光伏发电系统进行仿真分析,是进一步充分开发利用太阳能的重要手段。然而,光伏发电系统的结构复杂、模型阶数高、电力电子设备数量庞大,其接入大
MEMS加速度传感器是重要的惯性测量器件,在消费电子、汽车、航天航空等各领域都得到了广泛应用,其中MEMS电容加速度计所具有的高精度、高灵敏度、高动态范围等优势,使之在加速度传感器中占据了主导地位,这吸引了国内外诸多科研机构的关注与研究。电容式加速度计由加速度传感器和读出电路组成,为了提高加速度计性能,可从改进加速度传感器结构和读出电路两方面进行,在加速度传感器的结构给定的情况下,读出电路的设计决
日盲紫外光子计数成像技术是一种具有超高灵敏度的紫外探测技术。这一技术通常使用工作于盖革模式下的雪崩光电二极管(Avalanche Photo-Diode,APD)作为探测器件,辅以光学与位移设备,实现对二维平面的扫描探测,探测灵敏度可达光学极限的单光子级别。由于日盲紫外波段特殊的“日盲”性质,使得这一光电探测技术在国防预警、警用取证、高压电网安全检测等诸多领域发挥重要的作用。日盲紫外光子计数成像系
在愈发紧迫的“碳达峰”、“碳中和”目标下,提高电能的利用效率成为亟待解决的问题。非侵入式负荷分解通过分解采集得的用户电力线入口总负荷数据,获得电力线入口内部各负荷的有功功率、用电量等信息。该技术一方面能够使用户了解各负荷能耗情况,帮助用户针对性调整用电行为,节能降费;另一方面能够帮助电力系统实现需求侧负荷数据的收集和分析,利于电力系统实施需求侧响应、制定运行维护计划,提高电网运行效率。但目前非侵入
随着全球气候问题愈演愈烈,碳中和正在成为全球共识,与之匹配的能源系统需要大量配置风电、光电等清洁能源,未来新能源发电的大规模并网将成为趋势。然而,新能源发电具有间歇性与不稳定性的特点,如不进行合理消纳,会对电力系统的平衡调节与安全运行造成重大挑战。三相电力弹簧(Three Phase Electric Spring,TPES)作为交流ES的重要类型,具备将新能源发电的功率波动转移到非关键负载上的能