并联谐振AC-link三相AC/AC变换器仿真研究

基于AC-Link技术的充电电源具有高效率、高功率密度等优点,可作为高功率微波系统的初级能源。针对三相AC/AC能量变换的需求,仿真研究了一种基于AC-Link并联谐振技术的三相AC/AC变换器。给出了并联谐振AC-link三相AC/AC变换器的拓扑结构;分析了控制原理;阐述了16模式的具体控制过程和软开关切换的实现方法;明确了开关切换时间的计算方法;搭建15 kW仿真平台分析了不同负载要求下的能量变换过程。结果表明: 该变换器可以实现固定输出的能量变换,并且输出电压、频率可调;输入/输出电流波形均为正弦,输入功率因数为1;控制方法正确有效,实现了软开关切换。     

一种直角转弯圆波导模式转换器设计

设计了一种尺寸紧凑并具有高功率容量的圆波导TE₁₁-TM₀₁模式转换器,结构呈直角转弯形状。该转换器利用传输TE₁₁模式的圆波导与其E面分支耦合进行模式转换,并在TM₀₁输出端口的反向传输短路面加入调配螺钉来拓宽频带。设计结果表明,转换器在工作频率12.7 GHz处的转换效率为99.6%,大于90%的带宽约20%,填充SF₆绝缘气体工作时可获得12 MW的功率容量。     

相移干涉仪中探测器非线性误差及其补偿

通过对多个相移算法的理论分析和数值模拟,发现探测器的非线性响应在相位中会引入2倍空间频率的系统误差。结果表明,非标准相移算法随着探测器非线性度的增加,相对误差也越来越大。提出了压电陶瓷驱动器的移相误差和光电探测器的非线性误差相互抵消的误差补偿技术,并给出了判别误差匹配有效性的实用判据。仿真表明,这种误差补偿技术可以使测量误差减小约一个量级。证明了在不考虑波前幅度信息时,标准相移算法对光电探测器的非线性为零响应,不影响仪器精度。     

大尺寸模式转换天线的设计和实验研究

 在同轴波导尺寸较大的情况下,传统的插入四块金属板的同轴插板式模式转换器难以满足扇形波导内单模传输的条件。通过增加插板数目,设计了大尺寸情况下的模式转换器,并将其与同轴喇叭有机结合,设计了一个中心频率为7 GHz的新型模式转换天线,可以实现高功率微波源输出TEM模的定向辐射。该模式转换天线的数值计算结果为：增益22.2 dB,口径效率53.7%,中心频率上反射系数为0.07,在6.5~7.5 GHz频率范围内反射系数小于0.3。实验测量结果为：增益21.5 dB,口径效率约46%,在6.5~7.5 GHz频率范围内反射系数约为0.07~0.39。数值计算与实验测量结果基本一致。     

基于人体运动的压电-电磁混合式振动能量采集研究

将人体运动产生的动能转化为可利用的电能为传感器供电一直是能量采研究中的一个热点。如何有效利用人体运动,增强环境适应能力以及提高能量采集性能仍是俘能研究中需要解决的关键问题。本文基于人体运动特性,设计了一种新型的混合式能量采集器,同时具有压电和电磁转化机制。压电俘能是基于压电梁变形产生电能,电磁发电机采用堆叠磁组构型来切割线圈产生电动势。首先建立了混合式能量采集器的动力学理论模型,用来描述输出电压特性,并与实验进行了对比验证。理论与实验研究均表明,混合式俘能器的输出电压在一定激励频率范围内出现两个波峰。通过调节压电梁长度,可以改变峰值大小以及两个峰值间的频段范围。人体运动实验表明,混合式俘能器中可以在短时间内提供较高的电压输出,比如当跑步速度为5km/h时,3s内就可以输出1.1V直流电压驱动传感器工作;跑步时长为30s时,传感器正常工作时常可以达到77s。本文设计的混合式俘能器不仅可以快速供电,还具有较强的续航能力,这为电池充电或传感器供电提供了潜在的应用价值。     

室温固相法制备EuF3和SmF3纳米微粒

通过室温固相反应制备了不同形貌的EuF₃和SmF₃纳米微粒，并利用XRD，TEM，SEM，和XPS对产物进行了表征。研究表明氟源对所得的稀土氟化物的尺寸与形貌有着重要的影响。通过硝酸盐与NH₄F的反应得到了盘状的EuF₃和SmF₃微粒，而硝酸盐与HF·NH₄F的反应得到的是不规则的EuF₃和SmF₃微粒。EuF₃微粒的荧光光谱表明它们的发射峰的强度与尺寸与形貌有关。