该文仿真设计了一种高频压电复合材料球形换能器, 利用COMSOL软件建立了有限元模型, 计算了换能器的声辐射特性, 分析了不同压电陶瓷材料、不同基元尺寸对换能器声辐射特性的影响。仿真分析结果表明, 球形高频换能器具有高频、宽带及可全向辐射声波等特性, 能广泛应用于水声探测与成像发射换能器及其阵列。

该文介绍了一款环形耦合的圆形贴片天线。采用圆形金属贴片作为天线的辐射贴片, 通过在介质板上引入两个谐振环, 产生两个新的工作谐振频段。通过调节圆形贴片和耦合环之间的高度, 进一步拓宽了天线的工作频段。通过3D打印技术对不规则的介质基板进行加工制作, 有效解决了传统加工方法加工难度大及生产周期长的问题。测试结果表明, 该天线在3.8~5.8 GHz工作频段内, 回波损耗小于-10 dB; 在5.1 GHz时, 天线增益达到8.4 dBi; 天线相对带宽为42%, 且具有良好的全向辐射特性。天线的测试结果与仿真结果基本吻合。

针对低轨(LEO)大规模卫星星座系统存在电磁空间复杂且难于观测的问题，对低轨卫星星座链路特征进行研究。以Starlink 和OneWeb 星座为研究对象，根据低轨卫星的星座参数，获取等效全向辐射功(EIRP)值并进行可视化处理；对获取到的低轨电磁卫星数据进行分析，获取数据的衰减特性和时间、频率等的数据关系，计算星间的链路干扰以及时间上的分布特征；获取相对干扰时间的特征值以及星间数据的衰减与时频的多维特性，并分析不同场景下的干扰时间特征，从多个维度分析低轨大规模卫星星座系统间星间链路的干扰情况并进行仿真验证。实验证明了低轨大规模卫星星座系统之间的星间链路存在干扰情况，且频率越高，干扰现象越明显。

提出了一种尺寸紧凑的超宽带特高频(UHF)天线, 该天线由微带单极子天线和寄生层组成。通过将单极子天线的矩形辐射贴片与圆环贴片结合、加载寄生贴片, 以及对接地板进行开槽和切角, 有效拓展了天线的带宽, 并使其获得了超宽带特性。将印刷有双箭头金属图案阵列的寄生层放置在单极子天线下方可提高天线的增益, 且阻抗带宽保持不变。该天线的整体尺寸为120 mm ×150 mm ×11.2 mm, 反射系数S11<-10 dB的频率为0.64~7.00 GHz, 最大增益为7.57 dBi, 具有良好的全向辐射特性。对天线进行了加工与测试, 测试结果与仿真结果基本一致, 证明了仿真结果的有效性。

为提高水平全向天线的带宽, 设计了一种宽带水平全向平面天线。该天线由 4只弧形偶极子天线组阵构成一个圆环 ,每只偶极子天线振子交错印刷在印制板的上下表面。将 4只弧形偶极子远场方向图叠加组合为水平全向辐射方向图; 在每只偶极子振子上开缝并在印制板边缘加载寄生贴片, 增加天线的带宽。设计和加工制作一只天线样品, 测试结果表明, 该天线能够在 2~3.71 GHz实现|S11|<10 dB, 相对带宽达到 60%, 水平全向平均增益约为 1.36 dBi, 不圆度小于 ±1.5 dB, 测试与仿真结果吻合良好。

天线设计是实现无线无源声表面波扭矩检测的重要环节。针对待测扭矩的转轴结构设计了阅读器的分段环状天线, 使用三维电磁仿真软件HFSS仿真了天线的中心频率、带宽、输入阻抗和方向图, 在仿真优化的基础上制作了分段环状天线, 并进行了相应的测试。测试结果表明, 天线中心频率为431.6 MHz、带宽为424~440 MHz、输入阻抗接近50 Ω, 且天线所在平面具有较好的全向性。包括该阅读器天线的声表面波扭矩检测系统可实现较准确的扭矩测量, 在-80~80 N·m时满量程误差为2.5%。

针对全向加速度计柔性支撑结构应力集中问题, 以压电加速度计高灵敏度为目标, 建立了考虑应力分布状态的新型全向加速度计柔性支撑结构优化设计模型。借助遗传算法, 通过协同优化初始长度15 mm压电曲梁不同部位的曲率和直径, 得到了具有变截面特征的压电全向加速度计曲梁支撑结构。数值实验结果表明, 所得到的3压电曲梁支撑加速度计解算的全向灵敏度为传统3直梁支撑加速度计的2.5倍, 且结构的最大应力仅为传统直梁结构的70%~90%。由于应力降低, 曲梁加速度计的加速度线性测量范围扩大为传统直梁加速度计的1.2倍。在1~81 Hz加速度下, 曲梁加速度计解算的全向灵敏度为0.7~1.3 V/g, 为直梁加速度计的1.6~2.9倍。该设计解决了通过直接改变梁结构形式难以实现传统梁结构加速度计高灵敏低应力响应的问题。

染料掺杂的带边胆甾相液晶微激光器因阈值低、无需反射镜的特点, 自提出以来便一直是研究热点。具有复杂微结构的胆甾相液晶液滴是一种新颖的三维全向微激光器, 兼具有小型化、集成化与波长可调谐的特性, 更是引起了液晶非显示领域研究者们的广泛兴趣。其复杂的球形核壳微结构, 促使诸如分布反馈、回音壁和法布-珀罗等多种激光模式的产生。而玻璃毛细管微流控技术的出现, 使大规模制备单分散、尺寸可控的胆甾相液晶液滴成为可能, 同时为制备结构复杂的多重乳液提供了必要条件。本文简要介绍了制备液晶乳液所使用的玻璃毛细管微流控技术, 并综述了近年来与单重乳液胆甾相液晶液滴及多重乳液胆甾相液晶核壳微结构中的激光行为相关的研究工作。

基于偶极子组阵结构, 设计了一种具有水平全向辐射方向图和水平极化特性的平面天线。该天线由 3只偶极子天线组成, 每只振子弯折 30°并上下交错印刷在 PCB板的表面上, 构成正六边形环, 环的直径为 0.45λ0(λ0为中心频率处的自由空间波长 )。3只偶极子天线均采用 SMA接头直接顶馈, 从而省略了偶极子天线的馈电巴伦。通过优化偶极子天线振子长度和间距等结构参数, 以及控制馈电相位, 实现水平全向辐射。设计和加工制作了一只工作频率为 2.45 GHz的天线样品, 测试与仿真结果吻合良好, 其 |S11|≤10 dB的相对阻抗带宽为 12.94%(2.367~2.684 GHz), 水平全向增益约为1.42 dBi, 不圆度小于± 0.7 dB。

首先从热力学角度讨论减少太阳能光伏结构效率损失，特别是光学熵损失的原理和途径，然后介绍半导体纳米线阵列在降低材料使用率的同时有效实现陷光和降低发射角的结构设计，其中由直径渐变纳米线形成的非周期阵列具有可见到近红外宽波段的导模共振陷光能力，同时极低的发射角大幅度地抑制了自发辐射引起的光子损失，成为有望突破Shockley-Queisser转换效率极限的光伏结构.