Compact high-order quint-band superconducting band-pass filter

In this paper, we present a compact quint-band superconducting filter operating at 2.4, 3.5, 4.7, 5.3, and 5.9 GHz.Matching junctions with different impedance branch lines are used to connect a dual-band sub-filter with a tri-band sub-filter and to reduce the channel interactions. The quint-band filter design is divided into two sections to determine the controllable frequencies and bandwidths, while ensuring compact size and reducing design complexity. The filter is fabricated on double-sided YBCO film deposited on an Mg O substrate with a size of 26 mm×19 mm. The measured results match well with the simulations.     

基于金属配位和主客体相互作用分级自组装构筑超分子凝胶

将金属配位和主客体相互作用引入到同1个超分子体系中,设计合成了2个超分子单体1和2.通过这2个超分子单体分级自组装形成的交联网状超分子聚合物构建了一种多重刺激响应性和良好自修复性能的超分子凝胶.同时,进一步将具有聚集诱导发光性能的四苯乙烯引入到这种超分子体系中,以赋予超分子体系新颖的发光性能.单体分子1是由中间为双苯并24-冠-8的冠醚连接2个四苯基乙烯荧光生色团,两端为2个三联吡啶分子构成的1个主体分子.单体分子1两端的三联吡啶基团可以与过渡金属Zn(OTf)2进行金属配位形成线型超分子聚合物3;而中间的冠醚基团与双二级铵盐客体分子2通过主客体相互作用进一步形成交联超分子聚合物4.当该交联超分子聚合物的浓度达到30 mmol/L时,可形成荧光超分子聚合物凝胶.通过核磁共振(1H-NMR和DOSY)与黏度等测试方法,证明了线形和交联超分子聚合物的形成,并进一步通过流变的测试证明了超分子聚合物凝胶的形成及其良好的自修复性能.除此之外,由于引入的主客体相互作用以及金属配位固有的刺激响应性,该荧光超分子聚合物凝胶表现出对温度、p H值、K+离子和竞争配体的刺激响应性能.     

亚声速NH3分子束静电Stark减速的理论研究

本文基于自行研制的第二代(180级)静电Stark减速器, 展开了对NH₃的有效减速与冷却的理论研究. 首先, 计算了NH₃分子在|J=1, K=1>量子态的Stark分裂, 研究了不同的同步相位角下, 减速器中NH₃分子的纵向相空间稳定区域; 接着, 采用Monte-Carlo方法研究了该分子在传统工作模式下的减速效果, 并讨论了该减速模式下多个参数(包括每级损失动能、分子波包末速度和相对减速效率)与同步相位角的依赖关系, 以及减速波包末速度与减速电压的关系, 研究发现: 采用传统的Stark减速模式, 当减速电压为±13 kV、同步相位角φ₀=26.08°时, 即可实现NH₃从280 m/s到6.7 m/s的有效减速, 对应平动动能减少了99.9%, 其波包温度由1.34 K降至80 mK; 最后, 研究了先聚束后减速模式下NH₃分子的减速效果, 以及该减速模式下减速波包末速度与同步相位角的依赖关系, 结果表明: 当减速电压为± 6.5 kV, 采用前15级电极作为聚束电极, 后165级作为减速电极时, 可将NH₃分子波包的中心速度由280 m/s减至20.7 m/s, 平动动能减少了99.4%, 温度由1.34 K降至1.6 mK, 与传统减速模式相比, 冷分子波包温度降低至1/50. 由此可见, 采用180级的传统Stark减速器完全可以实现具有较低Stark势能的NH₃分子的有效减速与冷却, 并获得温度约为1 mK的冷分子波包, 为进一步的实验研究提供了可靠的理论依据.     

P波段高温超导超宽带短截线滤波器设计与调谐方法研究

本文通过改进1/4波长短截线滤波器的结构,大幅减小了滤波器的尺寸.采用改进后的结构设计并制作了通带为250~480MHz的14节高温超导滤波器.在未经调谐的情况下,带内插损小于0.3dB,反射损耗大于10.9dB,带外抑制超过100dB,矩形系数达到1.3.为了实现更高的带内性能,本文提出了针对短截线型滤波器的调谐方法,调谐后滤波器的带内反射损耗改善了2.6dB,验证了本文提出的调谐方法的有效性.     

光线寻优算法的寻优机理分析

Based on Fermat’s principle and the automatic optimization mechanism in the propagation process of light,an optimal searching algorithm named light ray optimization is presented,where the laws of refraction and reflection of light rays are integrated into searching process of optimization.In this algorithm,coordinate space is assumed to be the space that is full of media with different refractivities,then the space is divided by grids,and finally the searching path is assumed to be the propagation path of light rays.With the law of refraction,the search direction is deflected to the direction that makes the value of objective function decrease.With the law of reflection,the search direction is changed,which makes the search continue when it cannot keep going with refraction.Only the function values of objective problems are used and there is no artificial rule in light ray optimization,so it is simple and easy to realize.Theoretical analysis and the results of numerical experiments show that the algorithm is feasible and effective.     

Ku波段低温低噪声放大器设计

本文采用插指电容新结构设计了一个Ku波段低温低噪声放大器(LNA),并通过优化的封装工艺制备了放大器样品,分析了隔离器对LNA性能的影响.在77K温度下测试结果表明,放大器增益约10dB,噪声系数小于2.0dB,反射系数小于-17dB.     

超导储能磁体的失超保护装置

根据电力系统对超导储能(SMES)装置的要求,并针对中国电力科学研究院制备的YBCO和BSCCO超导储能磁体失超的特点,作者研制了一套数字式失超保护装置.该装置采用数字信号处理技术(DSP)进行算法实现,通过对失超触发事件进行处理来控制保护电路的动作;同时,进行人机界面的开发,用于监测工作环境、失超保护电路及超导磁体的工作状态.最终,该装置通过了SMES系统动模试验,从而验证了其有效性.     

有机发光二极管的热分析与热设计

采用基于计算流体动力学的热学模拟仿真与瞬态热学测试技术分析了OLED的热学特性,研究并讨论了输入功率、面板取向、风速等实际应用变量对OLED面板结温的影响。研究结果表明,OLED的结温与衬底及封装盖表面存在明显的温度梯度,且此温度梯度随输入电流增加大幅增大。OLED的热学特性与面板取向、气流速度密切相关。     

一种多通道超导测试系统的设计与实现

为了实现对超导带材和超导电力装置的电压、电流、温度等信号的快速精确测量,设计了一种超导测试系统的方案并进行了实验验证。该测试方案是根据超导电力实验特点,并基于系统开关、数字万用表和电源等现有仪器,在虚拟仪器环境下,实现了超导体多路测试量的实时采集与远程监控。实验结果表明,该测试系统可以快速准确探测电气信号,为超导体的交流损耗、稳定性裕度等测量提供可靠的前提条件。     

超导储能系统的失超检测

超导磁体的失超检测与保护是超导电力技术实用化的一个重要课题。文中针对超导储能系统的特点,设计了一套用于超导储能(SMES)磁体的失超检测系统。该系统采用有源功率检测方法,通过对超导磁体上产生的失超信号进行隔离、放大、滤波以及比较等,实现失超信号的检测。实验结果表明,该失超检测系统能够及时准确的检测到失超信号,为超导储能系统的失超保护提供了可靠的前提条件。