重载流多芯电缆周围的磁场 Ⅰ. 理论模型

多芯电力电缆在低压配电系统中常被用作配电干线，这种重载流电缆周围的极低频磁场可能干扰附近敏感电子设备的正常运行，甚至影响暴露于该场下的人体的健康，为分析这种磁场的分布特性，建立了多芯电缆周围磁场的载流平行螺旋线模型，并推导了周围磁场的简化计算公式，基于所提出的理想模型对电缆周围电磁的特性进行了分析，发现在电缆的半径方向上磁场随距离衰减的速度大于指数衰减速度，在平行于电缆轴线的直线上和在电缆抽轴圆周线上，磁场的幅值和相角都随观测点的位置周期变化，理论计算结果表明，常用规格的多芯电力电缆在载额定电流的情况下，距电缆2m外空间中的磁场已小于有关国际标准的限值。     

超宽带电磁散射的时间步进法

采用时间步进法对飞机的基本构成部件(球、圆柱、薄板)的超宽带电磁散射问题进行了研究。导出了磁场积分方程数值计算公式,所得时域散射远场与实测或其它方法计算结果相比,吻合较好。本方法与时域有限差分法(FDTD)相比,无须设置吸收边界条件,适于成像数据的提取,运算简便。与频域方法相比,它可解决超宽带电磁散射预测问题。     

基于HFSS的圆极化微带天线的设计和仿真

设计了一种圆极化微带天线,采用表面开槽的方法来减小天线的尺寸和提高天线的整体性能,介质基板采用高介电常数的材料,通过选择适当的馈电位置和切角实现圆极化工作方式,利用HFSS软件对天线进行了电磁仿真和物理建模,优化了天线的各项参数,得出了驻波比、增益、轴比等仿真曲线。仿真结果表明,天线的增益和方向图特性良好,天线的尺寸明显减小,满足工程需要。     

用正弦信号源研究电气化铁道无线电干扰的横向电波传播特性

提出了一种新的研究电气化铁道无线电干扰电波传播规律的测量方法.此方法从干扰源处——接触网与受电弓之间馈入高频信号,由电气化铁道系统辐射出去进行测量.测量时,整个辐射系统与列车运行时射频干扰源的辐射系统相比没有变化,电波传播规律也保持不变。信号源的信号强度比较强,且是稳定信号,可以在较远的距离范围内对辐射场强分布进行测量,且可对其传播规律做详细的研究.解决了过去测量中的困难.建立了电波传播的非线性拟合模型,可以将近场、远场统一考虑回归,可更加良好地反映电气化铁道无线电干扰电波传播的规律.     

电梯轿厢无随行电缆非接触供电系统设计

电梯轿厢随行电缆有碍美观且需要定期维护,为了摆脱对随行电缆的依赖,设计了一种新颖的电梯轿厢无随行电缆非接触供电系统,采用高频松耦合变压器实现电能的非接触传输.电梯轿厢升降运动时利用蓄电池的储能供电,非接触供电系统处于关闭状态;在每个楼层平层静止时,系统收到电梯平层信号,系统启动供电并对蓄电池充电.这种供电方式可以提高供电效率,减少高频电磁污染.分析了松耦合变压器的等效电路模型,研究了工作气隙、工作频率、补偿电容等对供电效率的影响.根据系统要求设计了简单高效的大功率开关电源充电器,稳压效果好,可靠性高.     

MUSIC算法结合小生境遗传算法的电磁矢量传感器波达方向估计

当最大似然估计法和MUSIC算法求解矢量传感器阵列问题时,存在多维谱峰搜索的困难。采用一种小生境遗传算法用于矢量传感器阵列的MUSIC算法的多谱峰搜索。通过实验仿真,验证了小生境算法的有效性。仿真结果表明,基于遗传算法的MUSIC算法得到的角度估计均方根偏差性能比ESPRIT算法要差,而在均方根标准方差方面,基于遗传算法的MUSIC算法则比ESPRIT算法要好。     

使用Mathcad对步进电机快速启动和停止运动控制的分析

步进电机由于应用场合的不同,其建模的方法有所不同。针对大转动惯量负载的快速启动和停止的运动控制,从步进电机模型入手,通过简化Leenhouts电路模型、引入驱动电路模型和动力学方程,建立了步进电机开环单节拍运动控制的分析方法。利用数学工具Mathcad实现建模,分析计算已知条件下电机运动控制的开环控制时间节拍,并给出了电磁转矩、角加速度、角速度和机械角度的仿真曲线。     

外形隐身改进对坦克目标电磁散射特性的影响

外形隐身是提高武器装备生存力的重要手段,为研究其对坦克的散射影响特性,提出分析外形隐身对坦克电磁散射影响的研究方法.基于某型隐身坦克,建立了隐身、常规坦克电磁模型,计算了多频、多俯仰角的雷达散射截面(radar cross section,RCS)及其减缩值,并进行了分析.结果 说明,外形隐身技术可使散射曲线向内收敛,并大幅降低坦克模型的散射强度(尤其在前后向角域);频率增加时,隐身模型的前向60°角域RCS均值逐渐减小,而减缩值增大,最高可达26.771 3 dB;俯仰角增加时,采用外形隐身后,前向RCS均值在-22.060 3～-18.608 3 dBsm振荡,在0°俯仰角外形隐身效果最好,减缩值可达24.473 4 dB,在其他俯仰角有降低趋势;外形隐身可明显改善坦克前向和后向隐身性能,并具有较强的多频、多俯仰角隐身改进作用.     

带有裂缝的电大尺寸目标电磁散射特性分析

提出了一种分析计算带有裂缝的电大尺寸复杂目标电磁散射问题的混合方法-FEN／PO-PID方法,在该方法中,采用基于棱边的有限元法(Edge-based FEM)为低频方法,物理光学法与物理绕射理论(POPTD)为高频方法,通过耦合技术将二者结合在一起．将此方法用于带有裂缝的二维导电柱的电磁散射特性分析,计算结果与有关文献的数据一致性很好,从而验证了该方法的准确性．还给出另外两种截面的二维导电柱体雷达截面的计算曲线．理论分析与计算结果表明,该法与其它计算同类问题的方法相比,能节省计算机存储单元、提高计算速度。     

时变电磁场作用下金属熔体中的Lorentz力分析

运用电磁互感耦合原理，对时变电磁场中金属熔体凝固过程中的受力进行了分析，并运用ANSYS5．7软件进行了数值模拟。结果表明，在时变电磁场中，液态金属受勤大小随时间周期变化的Lorentz力作用，使得金属熔体在凝固过程中获得无接触搅拌。