强激光与粒子束
2024, 36(1): 013014
强激光与粒子束
2024, 36(1): 013010
西南科技大学 信息工程学院，四川 绵阳 621010
针对目前视频显示领域中常见的图像叠加和跨屏拼接显示方式，两种功能往往不能同时在一个系统中实现,导致应用的场景受到局限问题，提出一种多功能视频拼接系统的硬件结构设计。该系统基于双线性插值图像算法，采用流水线设计思路对算法进行优化，同时采用单片机完成视频处理前后，缩放倍数的计算与显示参数的传递，通过IIC总线发送计算出的参数到FPGA芯片执行，整个过程减少了硬件资源上的消耗，提高了算法的效率，并在Lattice的开发环境Diamond中对设计进行验证。实验结果表明，FPGA能够同时处理4路输入视频流的存储操作，输出4路任意分辨率的视频信号，在2×2的拼接矩阵中，同时实现图像叠加与跨屏拼接。该拼接系统支持最高1 920×1 080的分辨率输入，最小50×50的分辨率输出，达到预期结果。
图像叠加 跨屏拼接 双线性插值 FPGA芯片 任意分辨率 screen overlay cross-screen stitching bilinear interpolation FPGA chip arbitrary resolution
1 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621900
2 中国空气动力研究与发展中心 低速空气动力研究所, 四川 绵阳 621900
3 中国空气动力研究与发展中心 气动噪声控制重点实验室, 四川 绵阳 621900
对层析粒子图像测速(PIV)技术中示踪粒子成像部分进行理论分析, 并结合真实风洞的相应参数, 通过搭建模拟粒子成像平台的方法来进行研究。设计了一套体积为80 mm×100 mm×100 mm的激光照明系统, 以提供粒子场的入射光强。建立了示踪粒子的三维成像模型, 从而得到层析PIV系统的模拟图像。分析了影响PIV系统成像质量的相关因素。在单像素粒子数为0.007 7的情况下, 通过真实粒子图像和模拟粒子图像比较, 验证了该方法的正确性。
层析粒子图像测速 风洞 激光照明 示踪粒子 粒子成像 tomography particle image velocimetry wind tunnel laser lighting tracer particles particle imaging 强激光与粒子束
2018, 30(11): 114003
西南科技大学 信息工程学院， 四川 绵阳 621010
介绍了径向双层介质加载圆波导的TE11-HE11模式转换天线的设计原理、实验方法及结果。该模式转换天线由圆波导TE11-HE11模式转换器和辐射器组成：圆波导TE11-HE11模式转换器是在圆波导内沿径向加载两种不同介电常数的微波介质来完成模式转换，辐射器采用开口圆波导或小张角圆锥喇叭将HE11模辐射出去。应用HFSS软件对设计的两种模式转换天线进行模拟优化，数值结果显示这两种天线在线极化和圆极化工作状态下其E面、H面辐射方向图在一定波瓣宽度内均具有较高的等化特性及低副瓣电平。应用矢量网络分析仪和频谱分析仪对线极化TE11模激励状态下的两种模式转换天线的增益和驻波系数进行测试，测试结果表明：在中心频率9.4 GHz频点辐射器采用开口圆波导或小张角圆锥喇叭时天线增益分别为11.21 dB和15.58 dB，且驻波系数均小于1.05。实测结果与仿真结果基本一致，证明了该模式转换天线技术的可行性与正确性。
径向双层介质 模式转换器 模式转换天线 TE11模 HE11模 radial double mediums mode converter mode transducing antennas TE11 mode HE11 mode 强激光与粒子束
2015, 27(12): 123002
西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621010
提出了一种在圆波导中添加金属分割片及半边金属管壳的结构以实现圆波导TM01-TE11模式转换。通过金属分割片将圆波导分成两个半圆区域: 其中一个半圆区域为空波导, 另一半圆区域为填充一定厚度金属管壳的空波导。在S波段对设计的中心频率为2.8 GHz的物理模型进行数值模拟与实验研究, 模拟结果表明: 在中心频率2.8 GHz转换效率为99.56%, 反射率低于0.01; 在2.716~2.946 GHz频带内转换效率大于90%, S11小于-10 dB。实验中测试到的S11参数与模拟结果基本一致, 证明了该变换器技术方案的可行性和模拟结果的正确性。
S波段 模式变换器 圆波导 TM01模 TE11模 S-band mode converter circular waveguide TM01 mode TE11 mode 强激光与粒子束
2014, 26(8): 083003
1 西南科技大学 信息工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
介绍了采用准光方法激励圆波导产生旋转TE6 2模式的设计原理、测试方法和实验结果。该模式产生器由毫米波光学系统和开放同轴波导谐振腔系统组成:毫米波光学系统由角锥喇叭天线、双曲面反射镜、抛物面反射镜、修正抛物面反射镜等部件组成;开放同轴波导谐振腔系统由开放同轴波导谐振腔、圆波导、测试辐射喇叭天线组成。通过网络分析仪和毫米波近场自动测试系统测试表明:该模式产生器在频率为96.4 GHz附近产生的圆波导旋转TE6 2模式的纯度达到97%。
开放同轴波导谐振腔 双曲面反射镜 旋转TE6 2模式 修正抛物面反射镜 open coaxial wave guide cavity hyperbolical reflector rotating TE6 2 mode quasi parabolic reflector
1 电子科技大学,物理电子学院,成都,610054
2 西南科技大学,理学院,四川,绵阳,621002
提出了一种新结构的高功率径向强流速调管振荡器,该器件利用折叠式同轴谐振腔的微波场与接近空间电荷限制电流的径向电子束强烈相互作用产生高功率微波.首先对这种器件的实现机理进行了初步的分析,提出了有间隙电压情况时的径向同轴间隙的空间电荷限制电流1维近似估计模型.分析表明:对于电子束直流接近但小于直流空间限制电流的径向速调管,当有调制间隙电压时,空间限制电流要小于无调制间隙电压情况下的直流空间限制电流,径向强流电子束电流接近和超过空间电荷限制电流时会出现强烈的调制.然后用PIC程序对其特性进行了粒子模拟,在二极管输入电压500 kV、电子束电流为30 kA条件下,最终得到了峰值功率6 GW、频率1.3 GHz的微波输出.
高功率微波 径向强流电子束 径向速调管振荡器 径向空间电荷限制电流 PIC程序 强激光与粒子束
2006, 18(11): 1888
1 电子科技大学物理电子学院,四川,成都,610054
2 西南科技大学理学院,四川,绵阳,621002
3 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
提出了一种新型的高功率虚阴极径向反射速调管振荡器,它结合了虚阴极振荡器容易起振和速调管微波产生效率较高的特点.利用虚阴极反射电子束对调制腔的正反馈,可以减小起振电流和起振时间,而且提高了微波产生效率.它是一种结构简单、紧凑的器件.用2.5维PIC程序对这种器件进行了数值模拟研究.得到的数值模拟结果表明,输入电压620 kV,电流25 kA,输出微波周期平均功率为2.5 GW.虚阴极振荡频率被锁定,频率为1.25 GHz.
虚阴极 径向反射速调管振荡器 高功率微波 Virtual cathode Radial reflex klystron oscillator High power microwave 强激光与粒子束
2005, 17(11): 1725
1 中国工程物理研究院研究生部,北京,100088
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳,621900
介绍在圆柱过模波导中虚阴极振荡器产生高功率微波实验中用天线阵测量微波模式的原理和方法.测量微波模式对研究高功率微波产生的机理具有重要意义.结合在圆柱过模波导壁上安装小电探针天线和小磁环天线测量微波模式的方法,用天线阵测量圆柱过模波导中开口辐射的电磁场空间分布.应用最小二乘法优化原理拟合高功率微波模式功率分布.用天线阵测量了圆柱过模波导中虚阴极振荡器产生高功率微波混合模式功率分布.
过模波导 虚阴极振荡器 天线阵 混合模式 微波模式测量 Over mode waveguide Vircator Antenna array Mix modes Mode diagnosis
