检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：申发中浙江大学

学位级别：博士

复介电常数的测量和成像技术在基础科学研究和工业生产中有着重要应用,它们在数学上都属于逆问题。本文主要研究射频／微波频段的复介电常数测量与成像方法。首先,本文研究了电磁波逆散射成像问题。高介电常数散射体成像是该领域的一... 详细信息

复介电常数的测量和成像技术在基础科学研究和工业生产中有着重要应用,它们在数学上都属于逆问题。本文主要研究射频／微波频段的复介电常数测量与成像方法。首先,本文研究了电磁波逆散射成像问题。高介电常数散射体成像是该领域的一个难题。本文基于子空间理论的优化算法(SOM:Subspace based Optimization Method),进一步利用子空间理论,把散射体图像分解成信号子空间部分和噪声子空间部分,解释了SOM算法反演高介电常数散射体困难的原因。此外本文还在SOM算法中引入了适用于反演块状物体的全变分正则化,能够使图像的物体边缘更加清晰,提高了成像质量。其次,本文研究了一种基于模式匹配方法的宽频带复介电常数的测量方法。通过在数学模型中考虑高次模式的影响,我们可以采用同轴线的突变结构进行复介电常数的测量。与传统的短路同轴线法相比,本文方法可使用更大尺寸的样品容器、并具有更为简洁的结构和和更加简单的校准过程。最后,通过借鉴“中距”无线能量传输的原理,提出了一种基于耦合谐振线圈的复介电常数非接触式测量方法。该方法使用高Q谐振线圈作为探头,通过谐振线圈的耦合实现了与标准50欧仪表的阻抗匹配。与传统的磁感应法相比,测量灵敏度得到大幅度提高,并可用于测量小尺寸、低电导率的固体和液体材料。利用瑞利近似,理论上得到了测量阻抗与被测复介电常数之间简洁的数学关系,从而只需测量一个电参数已知的材料即可校准测量装置,进而精确反演其它被测材料的复介电常数。

关键词：复介电常数测量逆散射成像终端短路同轴法模式匹配法耦合谐振线圈非接触测量

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各向异性地层的感应类测井数值模拟

各向异性地层的感应类测井数值模拟

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作者：张雷中国科学院研究生院

学位级别：博士

本文针对水平线圈系和倾斜线圈系感应类测井仪器在各向同性和各向异性地层的数值模拟展开了较深入的系统研究,主要包括高频电磁波测井的有限差分法(Finite DifferenceTime Domain,FDTD)建模、水平线圈系感应类测井的数值模式匹配法(Nume... 详细信息

本文针对水平线圈系和倾斜线圈系感应类测井仪器在各向同性和各向异性地层的数值模拟展开了较深入的系统研究,主要包括高频电磁波测井的有限差分法(Finite DifferenceTime Domain,FDTD)建模、水平线圈系感应类测井的数值模式匹配法(NumericalMode-Matching,NMM)建模以及倾斜线圈系电磁波测井的垂向数值模式匹配法(VerticalNumerical Mode-Matching,VNMM)建模三个方面的内容,并通过大量的计算模拟考察各种因素对感应类测井特别是倾斜线圈系电磁波测井响应特征的影响,获得一些具有参考价值的理论结果。\n 为了有效考察各种复杂地层中感应类测井的响应特征,本文首先在柱坐标条件下建立了各向同性地层中的二维有限差分模型,在算法过程中通过引入单轴各向异性吸收边界条件(Uniaxial Perfectly Matched Layer,UPML)降低外边界反射,和在径向上采用非均匀网格划分技术减少网格节点个数,提高运算效率,并通过采用单频正弦磁偶源作为发射源和利用双方程算法(Two Equations and Two Unknowns,2E2U)从时域数值结果中快速提取电磁波的幅度和相位,最后本文通过与其它算法对比验证了时域有限差分法的精度和效率。\n 然而由于二维有限差分算法的效率仍不满足现场反演的需求,而且有限差分算法随着发射源的频率降低所需要的时间迭代次数增大,不利于低频感应类测井的模拟,所以本文随后采用数值模式匹配法模拟感应类测井的响应。首先采用数值模式匹配法模拟水平线圈系感应类测井在各向同性地层中的响应特征,包括低频感应测井和高频电磁波测井,综合考察了复合线圈构造的优势和不同因素对高频电磁波测井径向响应特征的影响。而后,本文采用垂向模式匹配法模拟倾斜线圈系电磁波测井在横向各向同性(Transverse Isotropic,TI)地层中的响应特征,通过对比分析水平线圈系和倾斜线圈系电磁波测井在各向异性地层中的响应特征,表明了倾斜线圈评价各向异性地层的能力,并对介电常数和各向异性指数对仪器响应信号的影响做了相关讨论和分析。最后通过大量的倾斜线圈系的数值模拟工作,首次分析不同源距、不同法向角度的线圈组合的径向探测特征、垂向探测特征和各向异性影响。这些成果可以为设计开发倾斜线圈系电磁波测井仪器提供理论依据和技术支持。

关键词：感应类测井模式匹配法有限差分法异性地层数值模拟

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非均匀复杂地层随钻电磁波测井响应研究

非均匀复杂地层随钻电磁波测井响应研究

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作者：杨震中国石油大学

学位级别：博士

随着石油工业的不断发展以及开发油藏地质情况的日益复杂,新的测井方法不断涌现,其中发展最迅猛的是随钻测井技术。新的测井环境和测井方法为测井研究者带来了新的挑战,如新式随钻电磁波测井仪器的性能评价,大斜度井、水平井中随钻电磁... 详细信息

随着石油工业的不断发展以及开发油藏地质情况的日益复杂,新的测井方法不断涌现,其中发展最迅猛的是随钻测井技术。新的测井环境和测井方法为测井研究者带来了新的挑战,如新式随钻电磁波测井仪器的性能评价,大斜度井、水平井中随钻电磁波仪器的响应特征,常规普通感应与随钻电磁波仪器探测性能的区别等。通过数值模拟可以为这些问题的解决提供一种有效的途径。本论文的目的就是通过对一维、二维以及全三维地层模型数值模拟方法的研究,为实际问题的解决提供可行的方法平台。本论文第二章,第三章介绍径向分层模型以及层状介质地层模型电磁场分布的公式推导以及高效计算方法,将感应测井仪器发射源简化为一系列的磁偶极子,其在层状地层中产生的电磁场分解成彼此独立的横电波(TE)和横磁波(TM),得到层状地层电磁场含有Bessel函数的解析解。在充分分析被积函数特点的前提下,采用改进的高斯方法直接计算Bessel函数的无穷域积分代替传统的傅立叶—汉克尔变换方法。该数值模拟方法对于快速分析层厚、井斜等地层因素对电磁波测井响应的影响具有很好的效果。第四章介绍目前应用最广泛的二维问题计算方法,主要介绍了逐次逼近法和模式匹配方法,其中逐次逼近方法的思想对感应测井的反演有重要意义。模式匹配法采用张庚骥先生构造的幅度基函数和斜度基函数,这保证了电磁场本身及其一阶导数连续,因此只需少量基函数就能得到较高的精度。数值模拟表明,只要选择适当的网格划分方法以及适量的基函数,模式匹配法对中低频的普通感应以及高频的随钻电磁波测井响应模拟都有很好的效果,而且是目前常用的数值模拟方法中计算效率最高的一种方法。第五章介绍随钻电磁波三维频率域数值模拟方法。本章从Maxwell电磁响应方程出发,针对大斜度井井眼和侵入剖面的几何特点,采用新的网格划分方法,并应用基于交错网格的有限差分得到了三维频率域电磁响应差分计算格式,利用电场的镜像对称性,使计算规模减小一半。采用改进的ICCG(不完全乔尔斯基共轭梯度)方法,对一维变带宽存储的大型复稀疏矩阵进行了求解,得到了随钻电磁波测井响应。通过与解析解的对比表明:该方法能较好的解决电磁场的三维计算问题,但对于各向异性地层模型背景电导率的取值原则仍需进一步研究。第六章在前面数值模拟方法的研究基础上,以EWR—Phase4仪器为例,着重研究随钻电磁波测井响应的各种影响因素,包括随钻电磁波仪器工作频率的选择、仪器的探测性能、围岩与层厚、井眼、泥浆侵入、井斜、介电常数以及地层各向异性的影响等,对仪器的研发制造以及测井资料的解释评价提供很好的理论依据。第七章提出了一种新的随钻补偿仪器研发思路。由于随钻电磁波仪器自身的特点,井眼垮塌对仪器响应影响很大,尤其是在盐水泥浆条件下,因此对测井资料进行补偿非常必要,传统的补偿方法使仪器长度增大了近一倍。本章在基于电磁场互换原理的基础上,提出了一种新的仪器补偿方法,可以减小同样探测性能仪器的长度。

关键词：随钻电磁波非均匀地层测井响应模式匹配法 ICCG 补偿型仪器

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一种新型S频段波导双工器的小型化设计

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电讯技术 2021年第6期61卷 770-775页

作者：王珂刘熠王万玉中国电子科技集团公司第三十九研究所西安710065 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

针对收发频率间隔较近的双工器的设计难点,利用模式匹配法结合优化算法设计了一种新型S频段波导双工器,实现了在收发频率间隔较近时双工器高隔离度、高功率、小型化的要求。仿真及测试结果表明,该双工器接收频率为2.2~2.3 GHz,发射频率... 详细信息

针对收发频率间隔较近的双工器的设计难点,利用模式匹配法结合优化算法设计了一种新型S频段波导双工器,实现了在收发频率间隔较近时双工器高隔离度、高功率、小型化的要求。仿真及测试结果表明,该双工器接收频率为2.2~2.3 GHz,发射频率为2.025~2.12 GHz,在工作频率内驻波小于1.35,隔离度大于85 dB,整体长度小于700 mm,满足工程使用需求,有较好的实用价值。

关键词： S频段波导双工器小型化设计模式匹配法高隔离度

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新型三维频率选择结构的研究

新型三维频率选择结构的研究

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作者：左钰南京大学

学位级别：博士

频率选择表面(Frequency Selective Surface, FSS)是由相同的金属贴片、金属孔径等金属介质结构单元周期排列而成的无限大平面结构,它对具有不同工作频率、极化状态以及入射角度的电磁波具有频率选择传播的特性,因此在电磁波技术的诸多... 详细信息

频率选择表面(Frequency Selective Surface, FSS)是由相同的金属贴片、金属孔径等金属介质结构单元周期排列而成的无限大平面结构,它对具有不同工作频率、极化状态以及入射角度的电磁波具有频率选择传播的特性,因此在电磁波技术的诸多方面得到广泛应用,常见的被应用于雷达天线罩、多频反射面、极化器等等。传统平面FSS的频率选择性能一般,对入射角度较为敏感。通过多屏级联的方式,结构频率选择性和稳定性可以获得提高,但会导致整个结构体积庞大。由于在实际应用时对结构尺寸的要求和限制,一些现有FSS结构也无法达到要求。近些年,人们在传统二维FSS的基础上,提出了三维频率选择结构,能够在一定程度上解决传统FSS的局限性,例如,可使频率选择结构实现准椭圆滤波响应。三维频率选择结构主要是通过调节二维腔体中的模式耦合或者腔体耦合等方式来实现高性能的滤波特性。本文将传统的FSS设计方法与波导结构相结合,并引入当前平面电路技术的热点基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide, SIW)技术,提出、设计并实现了一系列高性能的三维频率选择结构。论文的主要内容和贡献包括： (1)利用模式匹配法(Mode Matching Method, MMM)分析了由介质填充L型波导周期排列构成的双频双极化频率选择结构。基于Floquet定理,将该结构的计算区域限定在一个单元。利用MMM分析不连续性问题时,将结构划分为多个简单的区域分别计算。根据波动方程求解不同区域的规则波导的标量模式解析函数以及TE模和TM模的场切向分量,根据边界条件匹配计算其本征值,得出结构的色散曲线,从而对结构的传播特性进行了理论分析。通过与有限元法分析结果的对比,验证了该方法在分析周期性波导问题时的高效性和准确性。 (2)在传统缝隙型FSS的基础上,将具有高通性能的波导单元引入三维频率选择结构设计中,实现了对不同极化、不同入射角度均性能稳定的双极化频率选择结构。结合等效电路和场分析方法,详细分析了结构的工作原理。在此基础上,引入SIW技术,提高了所设计结构的频谱选择性以及性能稳定性。所提出的SIW-FSS结构具有重量轻、厚度薄、易加工、陡截止、双极化以及性能稳定等优点。 (3)基于波导滤波器的频率选择结构设计方法,将波导结构与传统贴片式FSS相结合,设计了具有高阶带通响应和具有传输零点的单边陡降及双边陡降响应的频率选择结构。分析了不同单元形状对传输特性的影响,采用对称结构和加载结构分别实现了双极化和双频频率选择结构。通过在波导内加载纵向的U型贴片结构设计出了具有准椭圆滤波响应的宽带频率选择结构,该结构实现了平坦通带、双边陡截止以及宽带的滤波特性,其通带3dB带宽可达到65%。 (4)在缝隙型SIW-FSS的设计基础上,将其应用于极化旋转器和极化转换器的设计中。通过SIW腔体上下底面正交缝隙的耦合,激励起腔内双模耦合,实现良好的频率选择特性,同时该结构还具有极化转换的功能,可实现45°线极化旋转器或线极化转换为圆极化的极化转换器。论文详细分析了上述频率选择结构的工作原理,SIW腔体内的模式选择,以及腔体的设计,并测试验证了其性能。

关键词：频率选择表面模式匹配法等效电路基片集成波导波导滤波器准椭圆滤波特性双极化双频带宽带极化旋转极化转换

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基于微小卫星的小型化微波辐射计关键技术研究

基于微小卫星的小型化微波辐射计关键技术研究

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作者：王婧中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)

学位级别：博士

微波遥感技术在对地观测、大气探测、天气系统监测与气象灾害预警等方面发挥着越来越重要的作用。目前我国气象卫星主要包括极轨气象卫星和静止轨道气象卫星。极轨气象卫星受到运行模式的制约,其时间分辨率不高。而静止轨道气象卫星由... 详细信息

微波遥感技术在对地观测、大气探测、天气系统监测与气象灾害预警等方面发挥着越来越重要的作用。目前我国气象卫星主要包括极轨气象卫星和静止轨道气象卫星。极轨气象卫星受到运行模式的制约,其时间分辨率不高。而静止轨道气象卫星由于轨道高度高,微波辐射计的空间分辨率相对较低,如果要达到几十公里量级的空间分辨率,需要大口径天线,给机械制造和在轨扫描带来极大挑战。微小卫星星座是兼顾时间分辨率和空间分辨率的有效手段。论文基于微小卫星搭载微波辐射计并组成星座的方式对大气进行探测,可实现时间分辨率30分钟和空间分辨率15千米的期望。本论文主要对小型化微波辐射计系统方案设计、射频前端的太赫兹频率分离技术和基于自抗扰控制的天线扫描驱动伺服系统三个关键技术开展研究,进行理论分析、系统设计、仿真模拟和实验验证。主要研究内容如下:(1)提出针对微小卫星平台的小型化微波辐射计系统方案。开展了微波辐射计频率通道选择、指标论证和顶层方案设计研究,详细分析了射频前端的频率分离方案、对地成像观测几何和天线扫描模式。小型化微波辐射计包括四个探测频率:89GHz(窗区频率,单通道)、118GHz(氧气吸收频率,五通道)、166GHz(窗区频率,单通道)和183GHz(水汽吸收频率,三通道),一共十个探测通道。四个探测频率采用多频段共馈源、共用偏馈抛物面天线技术。单通道窗区探测频率接收机采用直接检波体制,水汽和氧气吸收峰探测频率接收机采用超外差混频体制。采用极化分离器和波导双工器实现射频的频率分离。该设计方案比国内现有的同类型微波辐射计在体积、重量、功耗上都更有优势,更适合搭载在微小卫星平台。(2)开展了太赫兹频段的频率分离技术研究,在国内首次实现了89/118GHz和166/183GHz双工器的设计、加工与测试。采用网络综合法和模式匹配法对双工器进行仿真设计,并利用HFSS软件对两个波导双工器模型进行仿真验证。从机械加工的角度,对166/183GHz双工器进行表面材质、电感膜片厚度、电感膜片陡直度以及尺寸灵敏度分析。从测试的角度,采用矢量网络分析仪和频率拓展模块对两个双工器进行验证。经测试,两个双工器的插入损耗都小于1.5dB,输入端口的回波损耗大于15dB,带外抑制也达到25dB以上。测试结果与仿真结果基本吻合,证明了双工器设计方法的可行性。(3)开展了微波辐射计天线扫描机构伺服系统多扫描模式控制算法研究,提出了将二阶速度自抗扰控制器引入扫描控制的实现方案,提高了伺服系统的鲁棒性。通过对永磁同步电机d-q轴数学模型以及矢量控制策略的分析,设计了电流环、速度环和位置环的PI(Proportional-Integral,PI)控制器,并对匀速扫描、变速扫描和定点观测三种工作模式进行了仿真验证。从仿真结果可知,对于定点观测模式,可以实现无超调、无静差控制。对于匀速和变速模式,系统的过渡时间较短、超调小,但是当系统突加扰动时,速度的干扰大并且需要较长的时间才能恢复到原始状态。针对PI控制抗干扰能力差的缺点,将二阶速度自抗扰控制器引入匀速和变速扫描控制中,并对二阶速度自抗扰控制器、二阶速度线性自抗扰控制器和PI控制的响应特性进行仿真对比。结果表明当系统存在扰动时,二阶速度自抗扰控制系统的超调量最小以及恢复时间最短,具有很好的鲁棒性和抗扰能力。(4)搭建了天线扫描驱动伺服系统的硬件平台,完成了永磁同步电机的控制算法、信号接口模块的软件设计。通过实验对比了匀速和变速模式下二阶速度自抗扰控制器和PI控制器的响应特性,在阶跃响应特性、变速响应特性、稳态性能以及抗扰能力等方面,二阶速度自抗扰控制器都具有良好的控制性能。匀速模式的控制精度为1.78%,变速模式对地观测阶段的控制精度为3.5%,并且两种扫描模式的扫描周期误差都小于等于1ms,定点观测模式的定位精度≤0.00206o,三种扫描模式都具有良好的动静态特性以及很高的控制精度。

关键词：小型化微波辐射计太赫兹波导双工器模式匹配法永磁同步电机自抗扰控制

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时间反演电磁波传播特性研究

时间反演电磁波传播特性研究

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作者：黄海燕电子科技大学

学位级别：博士

时间反演电磁波的空时聚焦特性,使时间反演技术在无线通信、无损探伤、医学成像、肿瘤治疗、能量传输等领域受到广泛的关注。相比于时间反演技术应用研究的蓬勃发展,时间反演电磁波传播特性的研究却相对缓慢;然而,认识时间反演电磁波传... 详细信息

时间反演电磁波的空时聚焦特性,使时间反演技术在无线通信、无损探伤、医学成像、肿瘤治疗、能量传输等领域受到广泛的关注。相比于时间反演技术应用研究的蓬勃发展,时间反演电磁波传播特性的研究却相对缓慢;然而,认识时间反演电磁波传播的特点,明晰时间反演电磁波空时聚焦特性背后的物理机制,探查时间反演电磁波的亚波长超分辨聚焦现象的机理,不仅有助于加深对电磁场理论的认识,而且对时间反演技术的应用具有重要参考价值。本文对时间反演电磁波的传播特性进行了研究,其主要内容如下:第一章介绍了时间反演研究的相关背景和发展动态。第二章研究了波导内的时间反演电磁波的传播特性。首先,根据时间反演腔理论推导出了矩形波导内时间反演场的解析表达式,对这些表达式的分析表明:波导的金属边界条件,使得格林函数或者是格林函数的法向导数在金属边界上为零,因而在金属腔体内使用较少的时间反演镜便可获得良好的聚焦效果。接着,研究了波导内时间反演场的时域聚焦特性,结果表明:只有在聚焦时刻,源位置处接收的时间反演信号幅度才最大。进一步,利用模式匹配法研究了时间反演电磁波在不连续平行板波导内的传播,研究表明:时间反演操作通过补偿传播波模式的相位,实现了场的空间聚焦。最后,构造了一种具有两组散射体的平行板波导结构,获得了约为?/5分辨率的聚焦效果。利用模式匹配法对具有两组散射体的平行板波导内时间反演场的研究表明,只有有效地激励起倏逝波模式,才能获得远场时间反演的亚波长聚焦。第三章研究了天线性能对时间反演聚焦效果的影响。首先,从理论上分析了天线的增益方向图、带内平坦度、极化和工作带宽等参数对时间反演效果的影响。研究表明:定向天线由于在不同方向上接收的多径的衰减损耗不同,所以其时间反演聚焦信号不同于全向天线的时间反演聚焦信号;由于天线对各个方向上来波的频域幅度失真不相同,将造成时间反演聚焦峰处叠加信号的不同,从而导致更为严重的信号失真;收发天线的极化不匹配、天线在不同方向上极化的不一致性,都将改变接收到的时间反演信号的能量;天线工作带宽越宽,信道间的相关度越低,时间反演聚焦效果越好。然后,通过实验研究了具体的天线参数对时间反演聚焦效果的影响。对比全向天线和定向Vivaldi天线的时间反演聚焦效果,结果显示:使用定向性天线作为时间反演镜天线时,接收信号多径数目少于使用全向性天线作为时间反演镜天线时的多径数目;但定向天线接收到的多径信号相比于使用全向天线时接收的多径信号具有较高的能量强度。使用对数周期天线和Vivaldi天线研究了天线带内增益不平坦度对时间反演聚焦的影响,结果表明:由于所用的对数周期天线在指定频段内的带内增益平坦度比较差,且时间反演技术对于衰减失真并没有补偿作用,因此最后接收到的聚焦波形失真非常严重。最后,设计了一个新颖的方向图可重构天线,基于该可重构天线构建了一种可以提高用户端选择性的时间反演系统方案,并通过实验验证了该方案的有效性。第四章研究了时间反演电磁波在金属丝阵列、开裂环结构等异性媒质中的传播。首先,分析了金属丝阵列内的场,然后,通过仿真验证了金属丝阵列能够将天线辐射近场中的倏逝波转化为传播波。接下来,通过实验验证了在天线阵元间加载开裂环结构能提高时间反演聚焦分辨率,并且分别从频域和时域的角度分析了开裂环结构提高分辨率的原因。最后,讨论了开裂环的引入对天线辐射性能的影响。第五章总结了本文的工作以及所得到的结论,介绍了下一步的工作,并对TR研究的发展方向进行展望。

关键词：时间反演电磁波天线超分辨率模式匹配法

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近炸引信中天线关键技术研究

近炸引信中天线关键技术研究

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作者：杨云星南京理工大学

学位级别：博士

引信是能够利用目标回波信息使各种弹药适时起爆的控制装置,是武器系统不可缺少的重要组成部分。在现代战争中,引信的作用越来越重要。其中弹载天线是无线电近炸引信中的一项关键技术。文中的内容主要基于三种不同体制的引信系统,设计... 详细信息

引信是能够利用目标回波信息使各种弹药适时起爆的控制装置,是武器系统不可缺少的重要组成部分。在现代战争中,引信的作用越来越重要。其中弹载天线是无线电近炸引信中的一项关键技术。文中的内容主要基于三种不同体制的引信系统,设计了三种不同类型的天线。但三种天线的共性是具有同一性质的辐射方向图:最大辐射方向关于平面法线方向对称,并且在法线方向上辐射能量较弱,天线最大辐射方向偏离法线方向某一特定角度。首先,针对跳频引信系统,设计一款圆形微带天线。基于腔膜理论,分析了该种类天线工作在主模式下以及若干高次模式下的辐射方向特性,经计算分析后,假设了在电磁场中存在着一种非奇非偶的电磁模式——分数模式。采用特定的分数模式可以获得所需的侧向辐射性能,天线的E面和H面方向上主瓣较宽,最大辐射方向偏离平面法线方向约为60°,双侧主瓣幅度电平不对称,仿真结果与分数模式下的方向图计算结果较为吻合。针对频率相近的跳频引信,设计了频率差为300MHz的双频引信天线,由变分理论分析得出在微带辐射贴片的边缘处加载面积较小的微扰单元,可以实现两个频率较为接近的双频天线。天线加工测试后的结果与理论分析相吻合,表明在电磁场中存在分数模式,工作在该分数模式下可以实现侧向辐射性能,微扰单元可以分离出两个较为接近的频率的双频天线。其次,针对微带天线的一些固有缺陷:主瓣方向偏离角度较大,且微带天线的功率容量小、增益比较低;设计了一款圆锥喇叭天线,其辐射方向与上述微带天线有具相似的方向特性,但偏离法向角度更小,波束方向也更容易控制。圆锥喇叭天线的设计关键在于同轴波导转圆波导,由模匹配法分析可以得出天线在波导不连续处存在反射,其内场变化改变了波导内部的电磁场分布,工作主模变为TM0m模式,模式的改变导致天线主辐射方向发生变化,使其具备侧向辐射的性能。通过对天线内部波导加载对称的金属脊柱,得以展宽天线工作频率,并且降低其驻波,实现宽带性能。该种圆锥喇叭天线适用于连续波调频引信。最后,由于微带天线与喇叭天线存在固有缺点(微带天线波束固定,喇叭天线波束指向可调范围窄,并且两种天线的辐射对称性不平衡),引入了相控阵天线用以弥补上述缺点。对均匀线阵和非均匀线阵理论分析比较可得,非均匀线阵通过反相激励可以获得侧向辐射特性,其波束指向、波束宽度与阵元数、阵元间距相关,阵元数越多,波束指向偏移法向量越小。采用三角幅度和切比雪夫对阵元激励幅度加权,可以优化副瓣电平。单元之间馈电相位差的变化,影响天线辐射对称轴变化。完成了相控阵天线系统的实物设计,系统由微带辐射阵元、激励器、TR组件、功分器、计算机组成,并成功完成了天线桌面测试,由于天线测试场地改造以及工装结构未完成,尚为完成整体相控阵的测试,仅完成了一维方向的八单元方向性测试,测试结果符合理论分析,从侧面佐证了平面相控阵分析的准确性。文中给出了大量的数据分析过程以及计算曲线图,对于引信天线设计具有重要的参考价值。

关键词：近炸引信天线腔膜理论变分法波导不连续性模式匹配法相控阵天线反三角幅度切比雪夫加权侧向辐射

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近井眼电阻率测井成像方法的研究

近井眼电阻率测井成像方法的研究

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作者：陈丽虹长春科技大学

学位级别：博士

该文研究的是近井眼电阻率井成像.近井眼指的是井眼附近2m左右的范围,与近井眼电阻率测井成像相应的概念是井壁成像和井间成像,这三种成像技术构成了一个对油气藏的立体的、全面的认识,对油气的勘探与开发具有重要意义.该文利用模式匹... 详细信息

该文研究的是近井眼电阻率井成像.近井眼指的是井眼附近2m左右的范围,与近井眼电阻率测井成像相应的概念是井壁成像和井间成像,这三种成像技术构成了一个对油气藏的立体的、全面的认识,对油气的勘探与开发具有重要意义.该文利用模式匹配法实现了直流电测井的快速正演模拟,利用修正广义逆算法实现了二维理论地层模型像素级别的反演计算.所做的具体工作是:利用模式匹配法对电阻率测井正演过程进行了研究;计算了典型地层模型的视电阻率;分析对比了在地球物理问题中常用的反演算法;利用修正广义逆算法研究了直流电阻率测井反演过程;利用变形Born近似理论线性化了直流电测井响应;反演计算了理论地层模型的电阻率值,得到了具有上下围岩和侵入带的二维地层径向上的电阻率分布.

关键词：直流电阻率测井成像测井方法快速正演模拟非线性反演模式匹配法修正广义逆算法

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基片集成波导混合金属膜片滤波器的设计

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山西大学学报(自然科学版) 2009年第3期32卷 415-420页

作者：申凯王光明谷国栋齐立辉空军工程大学导弹学院中国人民解放军驻786厂军代室

采用模式匹配法优化设计了单双混合金属膜片波导带通滤波器,并利用基片集成波导和普通矩形波导之间的转换公式,将普通波导滤波器改用基片集成波导结构来实现.滤波器采用单双E面膜片相结合的混合型结构,不仅降低了双膜片滤波器的加工复杂... 详细信息

采用模式匹配法优化设计了单双混合金属膜片波导带通滤波器,并利用基片集成波导和普通矩形波导之间的转换公式,将普通波导滤波器改用基片集成波导结构来实现.滤波器采用单双E面膜片相结合的混合型结构,不仅降低了双膜片滤波器的加工复杂度,同时保持了双膜片滤波器的高端阻带抑制好的特性.此类滤波器结构简单、成本低廉,便于加工,适合批量生产.实验和仿真结果验证了模式匹配法的精确性和经验公式的可靠性.

关键词：模式匹配法波导滤波器基片集成波导混合膜片

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