摘要：设计制备了一种由双层半绝缘GaAs:EL2晶体组成的新型超快光电导功率开关.由于触发状态下双层GaAs晶体之间满足动态分压关系,使该开关在强电场偏置下触发时,双层GaAs晶体既能先后发生高增益过程,又能相互抑制对方进入锁定状态,开关输出为近似方波的双峰脉冲.因此,这种开关的工作方式既具有非线性模式特有的所需触发光能小、上升速度快等优点,又具有线性模式特有的重复工作频率高、使用寿命长等优点.偏压6500 V时用脉宽8 ns、能量3 mJ的1064 nm激光触发,输出电脉冲的上升沿为13.2 ns,下降沿为54.6 ns,脉宽为148.4 ns,第一个波峰高885 V,第二个波峰高897 V.随着外加偏置电压的提高,上升时间基本不变,脉宽和下降时间均略有减小,双峰峰值均明显增大.

摘要：基于Pancharatnam-Berry相位原理,设计了一种宽带圆极化反射聚焦超表面并将其应用到提高天线增益中.首先提出了一种变形十字超表面单元,在11—16 GHz频带范围内能够实现高效同极化转换,并基于该单元构建了宽带反射聚焦超表面.仿真结果表明,垂直入射的右旋圆极化平面波宽带聚焦效果明显.然后利用单向阿基米德螺旋天线对超表面进行照射,其辐射的球面波经超表面反射后得到了近平面波,有效地提高了天线的增益.最终对所设计的天线系统进行加工并测试,结果表明系统的-1 d B增益带宽达到25%(12.5—16 GHz),在该频带范围内峰值增益均高于19 d Bc且轴比小于3 d B.此外,在12—15.5 GHz范围内天线口径效率均超过50%.

摘要：基于射线跟踪模型,提出了一种超材料角反射面结构,实现了Fabry-Perot天线增益和口径效率的提升.首先对基于超材料角反射面的Fabry-Perot天线进行了理论推导和分析.然后,设计并分析了双圆极化馈源、基于超材料角反射面的Fabry-Perot天线及其性能.最后,对所提出的Fabry-Perot天线模型进行了制造和测试.结果表明,该天线的左圆极化增益和右圆极化增益分别为21.4 dBi和21.3 dBi.相比馈源天线,增益分别提高了16.4 dB和16.3 dB.与传统Fabry-Perot天线相比,所提出超材料角反射面同时充当了反射面和相位校正面,实现了对Fabry-Perot天线边缘电磁波的有效调控.所设计Fabry-Perot天线工作在2.8 GHz频段,具有高增益、高口径效率和低旁瓣的优点,满足了太阳射电望远镜F107指数观测的需求.

摘要：基于开口谐振环(split-ring resonator,SRR)奇异的电磁特性,设计并制备了一种覆盖C和X波段的高增益SRR-Vivaldi端射天线.采用等效分析方法对SRR结构谐振特性进行了研究,并将其应用于传统Vivaldi天线指数渐变槽线前方,使SRR结构形成特殊谐振能力的引向器,将天线表面电流集中于端射方向,在保证天线尺寸和带宽不变的前提下,实现了天线增益的有效提升.仿真和测试结果表明,新型SRR-Vivaldi天线在C波段增益平均提高75.44%,xoy面和xoz面半功率波束宽度都缩减20°以上;在X波段增益平均提高24.46%,xoz面半功率波束宽度大约缩减25°.该结构具有低成本、设计简单、便于加工、利于共形等优点,为端射天线提高增益和增强定向性提供了新思路.

摘要：鉴于蓝牙mesh网络节点密集部署的问题和金属物质对蓝牙天线无线信号传输的影响,通过改变倒F天线辐射臂的形状来提升蓝牙天线的增益,从而达到蓝牙mesh网络节点远距离传输无线信号的目的,同时可以保证周围金属物质不会影响蓝牙无线信号的传输,减少信号的能量损失,实现蓝牙mesh网络节点的远距离部署。这两款蓝牙天线具有小型化、高增益、高带宽的特性,覆盖整个蓝牙通信的ISM频段,采用HFSS对蓝牙天线的特性进行仿真分析,得到优化后的蓝牙天线结构参数,并制作蓝牙天线实物进行试验测试。实验结果表明:折叠天线和螺旋天线的回波损耗均小于-10 dB,带宽完全覆盖蓝牙频段,而且螺旋天线的性能更优,增益达到4.6 dB,金属环境的最远传输距离为20 m。

摘要：提出了一种由新型Vivaldi天线单元构成的2×2十字交叉圆极化天线阵。Vivaldi天线单元采用边缘渐变对拓的锯齿结构,提高了天线在4.7～7.0GHz频带内的增益,其反射系数低于-10dB的带宽为2.4～11.0GHz,具有超宽带线极化特性。圆极化天线阵测量结果显示,在4.5～7.0GHz频带范围内,其轴比均低于3dB,且整个频带范围内增益达11～13dBi。

摘要：针对具有未知输入和测量噪声的一类Lipschitz非线性系统,研究了状态估计、噪声估计及未知输入重构问题.通过将输出噪声看作扩展状态,把原系统转化为描述系统.针对描述系统,首先基于Riccati方程的解,提出了一种高增益观测器设计方法,实现对系统状态的估计和测量噪声的重构;之后,设计二阶高增益滑模观测器精确估计输出的微分,并利用状态和输出微分的估计,提出了一种未知输入的重构方法.在一Riccati方程有解的前提下,所提出的未知输入和测量噪声的重构,均适用于强时变信号.最后,对一个实际模型仿真,验证所提出方法的有效性.

摘要：针对光伏系统发电模块输出电压低、DC/DC变换器输入电流纹波大等问题,提出一种基于磁集成的零输入电流纹波高增益直流变换器。该变换器在改进型Sepic电路结构的基础上,将输入电感与变压器进行磁集成设计,使变换器只用一个磁性元件即可实现高增益和零输入电流纹波。该文详细分析所提变换器的工作原理以及输入电流零纹波特性、电压增益特性和开关器件应力特性,给出关键参数设计,并详细阐述磁集成设计方案。搭建1台143 W、56 V/380 V的实验样机,验证理论分析的正确性。

摘要：介绍了一种Ku波段宽带高增益印刷天线的单元结构及其阵列设计方法.该天线单元由双层介质板构成,两板相距约1/4工作波长,由同轴线相连接,能有效减小天线单元的面积并改善天线的阻抗带宽、增益和前后比等.在单元基础上加工的64元阵列天线的测试结果表明了设计的有效性.该天线在卫星通信、微波中继通信、WPAN等领域具有潜在的应用价值.

摘要：提出一种基于耦合电感倍压单元的零输入电流纹波非隔离型高增益DC-DC变换器。该变换器由零输入电流纹波Boost变换器和耦合电感单元组成,通过设计耦合电感电压比,实现了高升压增益特性。同时,采用无源无损吸收电路消除了漏感引起的开关管两端电压尖峰,降低了开关管的电压应力。通过增加由电容和二极管组成的倍压单元,进一步减小了开关管的电压应力,同时消除了输出二极管的电压尖峰,降低了二极管电压应力。因此,可通过选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET,以降低变换器成本和开关管的导通损耗,提高变换器的效率。此外,还实现了变换器的零输入电流纹波,降低了输入滤波器的设计难度。文中详细分析了该变换器的工作原理及工作特性,给出了关键参数的设计原则。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性。