声表面波传感系统制造环境监测通信性能研究（英文）

目的:旋转和高速运动机械结构的状态监测因缺少有效的技术手段而成为制约其性能提升的关键因素。声表面波传感实现了传感器的无线和无源化,有望解决上述难题。本文旨在研究复杂制造环境中金属件和旋转运动对声表面波传感器通信性能的影响,为其应用提供理论基础和技术参考。创新点:1.揭示了金属件和传感器之间不同相对位置和距离对传感系统测量和通信性能的影响;2.分析了机械结构旋转运动中影响传感系统通信性能的因素,为传感器结构设计和配置优化提供了参考依据。方法:1.通过仿真计算,研究金属件对声表面波传感系统的影响;2.实验研究金属环境及旋转运动中影响声表面波传感系统通信性能的关键因素。结论:1.金属环境对声表面波传感系统有重要影响,传输天线下方的金属能够增强系统传输功率,但平行于天线附近的金属会削弱传输功率;2.质询器天线与传感器天线的相对夹角对传感器通信性能有重要影响;3.安装位置对传感器测量性能和信号传输功率均有显著影响;4.动态实验证明了声表面波传感系统应用于主轴温度监测的可行性。     

基于斜指换能器声表面波器件的微颗粒可调排布研究（英文）

目的:可调粒子排布是含规则排布功能介质的聚合物材料制造中的一大难题。本文旨在设计一种带斜指换能器的声表面波器件,并开展微颗粒可调排布的仿真及实验研究。创新点:1.提出了一种新的微颗粒排布方法,通过所设计的带斜指换能器的声表面波器件,在聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)中实现对微颗粒的可调排布。2.建立了微颗粒排布过程的有限元仿真模型,研究了声表面波的产生、传递和PEGDA中声压场的分布,以及分析了微颗粒的可调排布原理。3.通过施加不同频率的激励信号,可实现同一液层中不同位置、不同间隙规律的粒子排布。方法:1.为了在PEGDA中实现对微粒子的可调排布,设计一种带斜指换能器的声表面波器件,并采用该装置实现不同周期、宽度、位置的微颗粒排布;2.建立声-结构耦合的时域仿真模型对斜指换能器的声表面波器件中声表面波的产生、传递及PEGDA中声压场的分布进行研究;3.通过实验研究,验证不同频率激励信号对粒子排布周期、宽度和位置的影响,证明该方法的有效性和灵活性。结论:1.所提出的基于带斜指换能器声表面波器件的微颗粒排布方法,实现了PEGDA中排布周期从83.9μm到116.4μm变化、宽度从710μm到1145μm变化的可调粒子排布;2.微颗粒排布周期和宽度随所施加激励信号频率的增加而减小,且排布周期约等于该频率激励信号所激发声表面波波长的一半;3.通过相继施加不同频率的激励信号,可以在液层不同区域形成不同的粒子排布并同时保留,互不干扰。     

声表面波器件的实用分析

本文综合分析声表面波器件在电子技术中的实际应用，指出设计声表面波器件的依据，特别介绍了新型声表面波器在近代电子技术中的一些新的应用。     

一种无线智能网络传感器弯曲微带天线设计

设计了一种适用于无线智能网络传感器的弯曲微带贴片天线,该天线能够满足无线智能网络传感器小型化,耗低功,高集成度等方面的要求.通过HFSS软件进行仿真优化,该天线中心频率满足ISM规定的2.45G Hz,回波损耗、带宽、方向、增益均达到了较好的效果.实验仿真结果表明此弯曲微带天线设计可以适用于无线智能网络传感器模块.     

一种平面倒F型三频手机天线设计

为了实现手机内置天线的小型化和多频段,提出了一种平面倒置F型三频段天线.结构采用空间折叠实现了小型化,开双L型槽实现了多频段工作.测试结果表明,其尺寸和频率都能满足现代无线通信系统对移动终端的要求.     

基于超材料的双陷波小型化超宽带天线设计

设计了一款基于超材料的双陷波小型化超宽带天线。在半圆形单极子超宽带天线基础上,通过在辐射单元引入超材料结构来改善超宽带天线的性能,实现了小型化和双陷波特点。研究表明,小型化超宽带天线在加入超材料结构后,天线尺寸减小了19%,并在4. 2、6. 1 GHz处达到了双陷波功能,该天线在超宽带通信系统中有潜在的应用价值。     

氧化锌声表面波气体传感器对氨气的检测

以乙酸锌水溶液为前驱液,采用旋涂法在石英声表面波器件上制备了氧化锌纳米薄膜,研究退火时间对气体声表面波传感器的频率响应及其机制的影响。利用X射线衍射仪对氧化锌纳米薄膜的晶体结构进行了分析,并利用扫描电镜对其表面形貌进行了表征。利用谐振电路测试了声表面波传感器对氨气的频率响应特性。实验中将声表面波器件分为A/B两组进行实验:A组退火1h,制备的气体传感器检测时出频率偏移△f_A0;B组经过5 h退火处理,输出频率偏移△f_B分两个阶段,初始△f_B0然后减小变为△f_B0。对所得的实验结果进行了理论分析。     

一种新型平面超宽带缝隙天线

设计了一种新型平面超宽带缝隙天线.通过渐变缝隙及其加载来降低天线频率,拓展工作频带,从而实现天线的小型化与宽带化.实验测试结果表明,该天线回波损耗小于-10 d B的相对测试带宽达到了110%(3.1-10.6 GHz),该频带的测试增益高于1.48 d B,最高可达7.2 d B,而天线尺寸仅为15mm×25mm.天线馈电便利,工艺简单,成本低廉,可广泛用于近距离高速宽带无线通信系统.     

RFID标签天线的设计、制作及测试

射频识别(RFID)是物联网感知层的关键技术之一,对于物联网工程专业本科生而言,"射频识别技术"是一门重要的专业课。在该课程的教学中,RFID标签天线是一个重点也是一个难点。为了让学生能深入了解RFID标签天线的原理与特点,文章提出了一个RFID标签天线"设计—制作—测试"的实验方案,首先采用高频电磁场仿真软件进行标签天线的设计,然后采用热转印法将设计好的天线模型制作成实物,最后进行实物的读取距离和方向性的测试,测试结果表明所设计制作的标签天线性能良好,达到应用水平。该方案可作为"射频识别技术"的课程设计、课程实验、实训等的参考。     

基于4NEC2的短背射天线设计与仿真

背射天线是在普通慢波端射式天线的终端加表面波反射器,利用镜面作用,使传来的表面波返回慢波结构并从激励端和原反射器辐射到自由空间的一类天线。短背射天线是在长背射天线基础上去掉慢波结构天线演变而来。在对背射天线馈源及天线结构和工作原理分析基础上,结合等效焦点原理和镜像原理,设计了一种以2.4 GHz为中心工作频率的短背射天线,给出了天线的结构尺寸参数。设计过程中利用VB软件制作了交互式天线计算器,方便天线尺寸参数的计算和优化调整,利用4NEC2软件对短背射天线进行建模,搭建天线立体结构模型,仿真得到背射天线方向图,通过优化调整,得到增益较高,方向性较强的短背射天线。     

声表面波射频识别标签的设计与研究

传统的射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签基于集成电路(Integrated Circuit,IC)芯片进行编号识别,在金属物体、液体、强电磁干扰的环境及高温环境中难以实现信息读取,明显暴露出它的缺点。基于声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)的射频识别技术则应运而生,两者在市场和技术上是竞争也是相互补充。SAW射频识别系统的标签由压电基片、叉指换能器(IDT)、反射栅和天线构成。分析了SAW射频识别标签的整体结构,利用L-edit软件设计绘制SAW射频识别标签的叉指换能器和反射栅,根据不同反射栅编码方法,仿真出各类响应曲线图。最后分析比较不同编码之间的优缺点,选择SPUDT共线式结构。SAW射频识别无源标签是集现代电子学、声学、微电子工艺技术和雷达信号处理等技术的新成就,具有能适应恶劣环境、无线无源、识别距离远、批量生产成本低等优点。     

矢量三角形基函数矩量法分析双馈天线

为了分析多馈源天线,采用矢量三角形基函数的矩量法求解天线积分方程.介绍了分析线天线所采用的基以及求解过程,对一种带状偶极子天线模型进行数值计算.研究了共模和差模两种馈电模式下,天线的电流分布以及频率特性.计算结果表明,双馈偶极子具有较小的回波损耗、宽频带以及双频工作等优点.     

基于RFID反向散射的标签定位实验平台

介绍了基于测距定位方法的基本工作原理,设计了一套基于射频识别反向散射的标签定位实验平台。该实验平台包括1个后端服务器、1台英频杰阅读器、多个RFID天线和1个标签。RFID天线的位置已知,作为信标节点并由阅读器控制,标签位置未知。由天线发送射频信号,信号到达标签后经反向散射返回天线,阅读器测得射频信号经由传输路径的相位变化,基于射频信号的传输模型估计天线和标签之间的距离,并结合天线的位置信息,利用极大似然估计方法估计标签的位置信息。该实验平台涵盖了射频通信、信号分析和处理以及定位算法等内容,有助于学生深入学习和理解基于RFID定位方法的原理和应用,能够培养和提高学生针对复杂工程问题的创新能力和工程实践能力。     

地面偶极子天线辐射功率的测定

本文讨论了一种地面偶极子天线辐射功率的测定方法。     

电磁带隙结构反射板双面印刷偶极子天线研究

采用具有紧凑尺寸特征的高阻抗表面蘑菇状电磁带隙结构(EBG)做为双面印刷偶极子天线的反射板,利用HFSS电磁仿真软件模拟对传统金属良导体(PEC)反射板结构以及EBG反射板结构双面印刷偶极子天线的主要参数进行了对比研究。研究表明:采用EBG结构后可降低传统天线的高度约55%,同时提高天线增益约1.9dB。     

WUSB中新型带陷UWB天线

给出了一种紧凑的可用于WUSB的新型带陷超宽带印刷单极子天线．天线由内嵌条带的U形环组成并采用部分接地技术,从而使天线具有带陷超宽带特性．实测结果表明该天线输入端驻波比小于2的绝对阻抗带宽为7．88GHz,覆盖了3．12～11GHz的频率范围,其中5．06～5．89GHz范围内具有带阻特性．讨论了各几何参数对天线性能的影响,同时获得了该天线相对稳定的、近似全向且对称的测试方向图．由于此种天线无需额外的带阻滤波器来隔离天线与其他通信系统的干扰,从而大大简化了WUSB系统的设计．     

超声波清洗技术及应用

超声波是频率在人耳听觉范围上限(16kHz～20kHz)以上的声波，超声波因其频率高，方向性强，穿透本领大，尤其是在液体中能产生空化现象等特点，已被广泛应用到许多领域．超声波应用技术甚多，主要分为检测超声、医学超声、声表面波、功率超声及高频超声等，超声波清洗技术(以下简称“超声清洗”)是功率超     

天线调谐器反Г形阻抗匹配网络适配HF双极天线分析

介绍天线调谐器反Г形阻抗匹配网络的结构形式和匹配区域;分析反Г形网络各参数取不同值时对HF双极天线的适配性,给出参数变化随频率、VSWR门限变化时对HF双极天线输入阻抗的适配曲线,为设计天线调谐器阻抗匹配网络和决定天线调谐器适配天线类型提供参考．     

紧缩结构双频天线的设计

为了实现双频天线的小型化,对平面倒F形天线给出一种改进,在辐射贴片上开一个T形槽．再将它的尾部向内折叠。通过与L形开槽的倒F形天线相比表明：改进后天线的结构更加紧凑,尺寸减小30％以上,且在给定的工作频段具有良好的辐射特性。     

射频识别天线设计及其混合数值分析

为了广泛应用射频识别(RFID)技术,设计了一种标签天线。利用计算电磁场时域有限差分/矩量法的混合方法,分析了复杂环境中RFID天线的性能。将计算结果和实验进行比较,验证了混合方法计算结果的准确性,对RFID天线的工程设计有一定参考价值。