摘要：基于Gilbert单元,本文采用0.18μm CMOS工艺设计了一个工作在5.25GHz的高增益、低噪声下变频双平衡混频器.该混频器采用电流注入技术以减少流经开关管和负载的电流,缓解电压裕度和功耗的限制.采用谐振电感抑制寄生电容的充放电,减小流入寄生电容的电流,从而降低闪烁噪声.在跨导管的源极接入电感,形成负反馈电路,从而提高了电路的线性度.基于0.18,m CMOS工艺与1.8V电源电压的后仿真表明,下变频混频器具有良好的250MHz中频输出特性,电路匹配良好,测试得到的转换增益为22.65dB,输入三阶交调点为-7.66dBm,在中频250MHz处的单边带噪声系数为5.58dB,整个电路的功耗为8.64mW.

摘要：深空基准是进入、利用和控制太空的基础,X射线望远镜是构建脉冲星深空基准的重要观测设备。首先,论述了脉冲星计时在深空基准建立中的作用,定性分析了毫秒脉冲星空间观测对X射线望远镜的需求,系统总结了X射线望远镜的国内外技术现状及发展趋势;其次,针对X射线毫秒脉冲星观测中脉冲信号弱而非脉冲信号及空间弥散本底较强的特点,提出了利用毫秒脉冲星高分辨率成像观测抑制非脉冲噪声的方法,并初步设计了一种高分辨率低噪声X射线望远镜;最后,分析了不同的脉冲信号流量、非脉冲信号流量、角分辨率及单次镜片反射效率分别对聚焦成像型、聚焦非成像型和准直非成像型X射线望远镜脉冲星观测信噪比的影响,发现聚焦成像型X射线望远镜在弱脉冲信号和强非脉冲信号流量下具有较好的探测能力。同时计算结果表明:在相同条件下,聚焦成像型望远镜对5颗导航脉冲星的探测灵敏度,比美国中子星内部组成探测器(NICER)的X射线计时仪器(XTI)有不同程度的提高。可见,设计的聚焦成像型X射线望远镜,能够有效地提高毫秒X射线脉冲星的观测能力,能为国家综合定位导航授时(PNT)及深空基准体系的建设提供硬件支持。

摘要：为研究刨刀刨削煤岩过程中刨削参数对刨刀载荷的影响,建立了基于碰撞接触模型的刨刀刨削煤岩动力学模型。采用软件模拟、现场试验的手段,对不同工况条件下的刨刀载荷进行了分析,得到刨削速度、刨削深度及煤岩硬度等刨削参数对刀头载荷的影响规律;并基于仿真结果,对刨刀强度进行了分析和预测。研究结果表明:随着刨削深度的增加,刨刀载荷特征值均有较大幅度的增加,刨削速度、煤岩硬度等刨削参数与刨刀载荷特征值也呈正相关关系,但变化幅度较小。根据仿真结果选取一组最恶劣工况条件进行刨刀强度分析,发现除焊缝局部在接触载荷作用下产生强度失效外,其余大部分区域仍可以满足材料强度使用需求,并不会产生失效;在极限测试载荷条件下刨刀焊缝部位也可能发生强度失效,且有较小概率引发刀头、刀体部分发生断裂失效。研究结果可为刨煤机关键零部件设计优化提供一定的理论基础。

摘要：为研究采煤机截割载荷分布规律,实验组设计了复杂工况下采煤机截割煤壁的实验检测系统。本文选择实时测试摇臂四根销轴的应变信号,利用Matlab导入计算公式求出了滚筒截割载荷谱,并将载荷谱进行小波降噪处理;最后运用分形理论求出了采煤机在不同工况下滚筒载荷比例系数R,并对比例系数R进行了分析。结果表明:①在一定煤岩硬度下,R与牵引速度近似呈线性递减关系,即随着牵引速度的增大,滚筒载荷波动逐渐减小;②直线截割与斜切截割这两种工况对R影响不大;③随着煤岩硬度的增加,滚筒载荷比例系数R逐渐减小。本文研究结果为采煤机载荷分析和滚筒设计提供了一种新方法。

摘要：对刨刀刨削煤岩受力模型进行分析,获得焊缝最大应力与刨削阻力的计算公式,并通过改进非支配排序进化遗传算法(NSGA-Ⅱ),以焊缝应力最小和刨削能耗最小为目标,对刨刀结构参数进行多目标优化,获得一组刨刀理想结构参数为:前角γ=14.005°,后角α=9.61°,刀宽bp=28.11 mm,刀间距t=80.53 mm。通过刨削对比试验对优化结果进行验证,试验结果表明,优化后的刨刀刨削煤岩阻力载荷波动情况有所好转,受力状态及应力集中状态发生改善,力学性能获得提升。此外,通过绘制刨削速度与刨削阻力均值关系曲线可知,刨削速度的改变对阻力均值影响较小。

摘要：为研究截煤工况下采煤机液压拉杠载荷谱和疲劳寿命,通过建立液压拉杠空间力学模型,运用分块矩阵单元分割法求解液压拉杠空间力学问题,采用实验测试获得液压拉杠实时工作载荷,选取受载最恶劣的液压拉杠进行疲劳寿命研究。结果表明:液压拉杠应力集中部位在第一圈螺纹根部,最大应力点位于靠近第一圈螺纹牙根部终点位置处,最大应力值为1 386 MPa,前三圈螺纹共同承担总载荷的50%以上;液压拉杠最先产生疲劳裂纹的位置为螺纹配合处第一圈螺纹牙根部;通过假设采煤机单日累积连续截割时间为12 h,得到液压拉杠产生裂纹时间为53天。研究结果为液压拉杠结构设计提供载荷数据,同时为采煤机工作载荷监测提供一种新方法。

摘要：通过空间矩阵单元法建立采煤机连接架空间刚体力学模型和静力平衡方程;通过在连接架与摇臂铰接耳板处布置传感器,提出一套基于无线传输的载荷实时监测系统;通过测试实验,获得采煤机连接架在斜切进刀与直线截割阶段的工况载荷数据,并结合测试实验数据对模型静力平衡方程进行求解,获得连接架与机身铰接处载荷;结合直线截割部分测试载荷数据,通过ncode-designlife对铰接耳板模型进行疲劳寿命分析,并获得铰接耳板疲劳断裂损伤平面;分析论表明:截割过程中连接架的最大应力集中发生在煤壁侧上部铰接耳板根部;连接架失效形式主要为直线截割条件下的疲劳断裂,直线截割工况下连接架铰接耳板工作寿命约为268.64天。