PCB电路如微带电路有较为显著的介质和辐射损耗，而传统金属波导虽然损耗低、信号干扰小，但其结构很难做到小型化和集成。因此这两种结构不适用于要求低功耗且空间尺寸受限的移动终端。采用基片集成波导（SIW）可同时降低损耗和增加可集成性，其兼备了金属波导和平面电路的优良属性，是未来5G毫米波终端应用场景最佳的选项之一。本文的主要内容包括：对SIw、波柬扫描阵、缝隙天线阵和Butler知阵多波束馈电网络等基本原理进行了简要的回顾。此四方面的知识是本文所有设计的理论支撑。系统梳理了siw.缝隙天线阵的设计步骤和Butler矩阵馈电网络的分析方法。提出了将4 x4 Butler矩阵多波束馈电网络用于木来5G终端天线的设计以实现多波束宽角度高增益信号覆盖、本文选择采用了多被束方案，并结合了sG移动终端设计了适用于5G终端的4x4 Buter矩阵多波束馈电网络和缝隙天线阵，加工测试表明多波束方案基本可满足未来5G终端天线的要求。在传统4x4 Butler的基础上，提出和设计了一款改进型的4x4 SIW Butler矩阵。从理论上验证了方案的可行性且推导了各个器件须满足的条件。新设计的Butler矩阵其核心是将移相器归入到3dB定向耦合器的设计中。仿真和测试结果表明，改进型的4x4 SIW Butler矩阵不仅拥有更好的输出幅相平坦度还具有比传统4x4 SIW Butler矩阵更高的设计灵活性。设计了一款3x3 SIw Butler矩阵。首先给出了该款矩阵的设计思路来源，然后从原理上验证了此矩阵设计的可行性和详细地推导出了3x3 Butler短阵的结构和器件参数。仿真和结果表明，该型Butler矩阵比4×4 SIW Butler矩阵尺寸更小、结构更简单，但具有和4×4 SIW Buter矩阵相当的增益值和波束覆盖范围。
上传时间： 2022-06-20
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目前以IGBT为开关器件的串联谐振感应加热电源在大功率和高频下的研究是一个热点和难点，为弥补采用模拟电路搭建而成的控制系统的不足，对感应加热电源数字化控制研究是必然趋势。本文以串联谐振型感应加热电源为研究对象，采用T公司的TMS320F2812为控制芯片实现电源控制系统的数字化。首先分析了串联诺振型感应加热电源的负载特性和调功方式，确定了采用相控整流调功控制方式，接着分析了串联诺振逆变器在感性和容性状态下的工作过程确定了系统安全可靠的运行状态。本文设计了电源主电路参数并在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了整个系统，仿真分析了串联谱振型感应加热电源的半压启动模式及锁相环频率跟踪能力和功率调节控制。针对感应加热电源的数字控制系统，在讨论了晶闸管相控触发和锁相环的工作原理及研究现状下详细地分析了本课题基于DSP晶闸管相控脉冲数字触发和数字锁相环（DPL）的实现，得出它们各自的优越性，同时分析了感应加热电源的功率控制策略，得出了采用数字PI积分分离的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作为系统的控制芯片，搭建了控制系统的DSP外围硬件电路，分析了系统的运行过程并编写了整个控制系统的程序。最后对控制系统进行了试验，验证了理论分析的正确性和控制方案的可行性。
上传时间： 2022-06-20
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本文首先介绍了卫星导航接收机的发展现状与趋势。接着对比分析了现如今主流的接收机技术：超外差式、零中频式、低中频式及数字中频式结构，介绍了各结构的拓扑结构并对比了相互之间的优缺点，然后根据B1导航信号的特征参数要求，确定本文接收机所采用低中频结构的技术指标。结合选择的芯片参数搭建系统仿真模型，利用系统仿真软件ADS对接收机前端链路进行行为级仿真，验证设计方案的可行性，分模块设计了接收机前端系统的各功能电路，主要有多级低噪声放大器、选频滤波电路、本振电路、混频器电路以及系统自动增益控制电路。针对卫星导航信号接收机前端必须具备高灵敏度、强选择性以及一定动态范围的特点，需要平衡设计低噪声放大器噪声性能与单级增益，以及折中接收机前端镜像频率抑制性能与信道的选择性。利用仿真软件辅助设计了电路原理图与印刷电路板版图，对其PCB贴片后进行测试与调试。最后将调试好的模块级联成系统，测试射频前端系统的性能并加以册NWL.Clogin.com最终实现的接收机射频前端5V电压供电，接收信号中心频率1561.098MHz，链路最大增益为122dB，系统噪声小于2dB.中频信号中心频率46.1MHz，带宽为4.3MHz，纹波在1.5dB内，带外抑制与镜像抑制都大于30dB，端口驻波比小于2.0，测试结果基本满足设计指标要求。
上传时间： 2022-06-20
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化石能源日趋枯竭，核能发展受限，能源问题愈来愈成为全人类所不可避免的一个严峻挑战。光伏发电技术是太阳能利用的主要形式。基于提高太阳能转换效率的最大功率点跟踪（Maximum power point tracking，简称MPPT）的提出与应用为光伏发电系统的优化利用提供了坚实的基础。本文针对MPPT技术开展了细致的工作计划，完成了以MPPT控制器为核心的光伏发电系统设计和仿真，较好地解决了能量转换低下的问题。首先，总体介绍了光伏发电系统。其次，阐述了光伏发电系统基本原理。然后就MPPT控制器的实现部分-DCDC变换电路，阐述了电路CCM工作模式，利用两种方法对Buck和Boost电路进行了建模和仿真分析.Boost电路设计简便、可升压，且能够保证一直工作于CCM下，具有更实用的特点，更进一步地，说明了传统MPPT算法的实现原理和控制流程，仿真研究表明改进型变步长扰动观察法在光强变化时具有较好的跟踪控制性能，但是温度变化时跟踪效果差。针对传统算改进型扰动观察发法不能很好地响应环境的变化同时存在严重振荡，偏差较大的情况，提出一种人工智能控制方法--模糊控制法，进行系统分析，模糊控制规则确定以及FIS编辑器参数设置等，完成了系统的设计。最后搭建出光伏发电MPPT人工智能控制系统的仿真模型，设置相关参数。通过仿真结果的比较和分析验证了模糊控制法的有效性和可行性。
上传时间： 2022-06-21
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无扫描激光雷达测距成像技术和其他测距系统相比具有可对动态物体清晰成像，功耗低，体积小，成本低廉的优点。无论在军事上，还是在民用上都有非常重要的地位，是激光需达的重点研究方向。本论文介绍了四种基于不同原理的无扫描激光雷达方案。其中基于脉冲增益调制法的无扫描激光雷达具有很强的创造性，该方案使用脉冲光源，脉冲光源发出脉冲光照射目标物体，经物体反射后由功能光接收器MCP（Micro Channel Plate）接收，对MCP施加线性增益调制，在MCP输出端形成新的光场，由CCD（Charge Couple Device）接收.CCD输出的图像经图像处理后得到二维图像信息。该方案对背景光干扰不敏感，可成像距离远，具有很大的研究价值。本文设计了一套模拟系统来验证基于脉冲调制法的无扫描激光雷达测距方案的可行性，由于光电倍增管PMr（Photoelectric electron-multiplier tube）在功能上和MCP具有最大的相似性，所以模拟系统中功能光接收器采用光电倍增管。系统由激光驱动模块、PMT驱动模块、时序控制模块、采样接收模块四个部分组成。我们利用自行研制的模拟系统进行了大量的模拟实验，经过对实验结果分析发现该模拟系统的测量距离可达到1千米，测量误差在15米以内，表明了该方案是确实可行的。论文最后对误差来源进行了分析，并对整个项目进行了总结和展望。
上传时间： 2022-06-22
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IGBT是MOSFET和GTR的复合器件，它具有开关速度快、热稳定性好、驱动功率小和驱动电路简单的特点，又具有通态压降小、耐压高和承受电流大等优点.IGBT作为主流的功率输出器件，特别是在大功率的场合，已经被广泛的应用于各个领域。本文在介绍了1GBT结构、工作特性的基础上，针对风电变流器实验平台和岸电电源的实际应用，选择了各自的IGBT模块。然后对IGBT的驱动电路进行了深入地研究，详细地说明了IGBT对栅极驱动的一些特殊要求及应该满足的条件。接着对三种典型的驱动模块进行了分析，同时分别针对风电变流器实验平台和岸电电源，设计了三菱的M57962AL和Concept的2SD315A驱动模块的外围驱动电路。对于大功率的设备，电路中经常会遇到过流、过压、过温的问题，因此必要的保护措施是必不可少的。针对上述问题，本文分析了出现各种状况的原因，并给出了各自的解决方案：采用分散式和集中式过流保护相结合的方法实现过电流保护；采用缓存吸收电路及采样检测电路以防止过电压的出现；通过选择正确的散热器及利用铂电阻的特性来实施检测温度，从而使电路能够更好地可靠运行。同时，为了满足今后1.5MW风电变流器和试验电源等更大功率设备的需求，在性价比上更倾向于采用IGBT模块串、并联的方式来取代高耐压、大电流的单管1GBT.本文就同一桥臂的IGBT串联不均压，并联不均流的问题进行了阐述，并给出了相应的解决方案。最后针对上述的不平衡情形，采用PSpice对其进行仿真模拟，并通过加入均压、均流电路后的仿真结果，有效地说明了电路的可行性。
上传时间： 2022-06-22
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本文首先对黑体辐射理论和双波段比值测温理论进行研究，探讨在近红外区域对高温炉窑进行比值测温的可行性；针对工业高温炉窑辐射的峰值位置在中红外区域，近红外区域的辐射仍然比较低，且普通CCD在近红外区域响应很低的状况，综合考虑后选择近红外增强型CCD作为探测器；根据所选CCD本文设计了一套完整的双波段测温系统的硬件框架，由Sony公司的近红外增强型黑白CCDICX255AL，10位输出模数转换器AD9991、带有USB接口的可编程增强型8051处理器芯片Cy7c68013和EEPROM存储器等完成功能，并提出双波段测温摄像机的分束和滤光系统的设计方案；由于光学分束镜和滤光片都需要定制镀膜，本文首先设计的硬件系统是单波段系统，本系统的硬件电路有两块线路板：以ICX255ALCCD和AD9991为核心的图像采集板和带USB接口的8051处理器芯片Cy7c68013为核心的控制板，这两块PCB均为2层电路板；还开发了相应的固件程序、设备驱动程序和应用程序，对所设计的各个功能模块分别进行了测试和调试，计算机能通过USB口读取图像并在屏幕上显示，获得了良好的效果；由于本文设计的硬件系统实际上是单波段的，为了验证双波段测温的效果，本文采用ASD FieldSpec HandHeld型光谱仪测量模拟黑体辐射源（工业炉密的炉膛也是个近似黑体辐射源）的辐射，用测得的光谱数据模拟计算，获得了良好的测温效果。
上传时间： 2022-06-22
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本文开展的主要工作如下：1，设计实现了可通过蓝牙、语音和Wi-Fi三种方式控制的智能家居电源开关控制器。设计了元器件电路、PCB线路和Android UI界面，可应用于Android手机、平板、蓝牙程式实施进程控制，改变了传统家居布线模式，可免开关布线，也可相容已有线路布局，还可与各种智能家庭系统实现无缝连接。借助热成像实验测试了环境温度对该控制器的影响，并对控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于稳定性、安全性、易于扩展及便于施工的原则，规划了整个智能家居终端控制系统的通信协议和组网方式，选用支持OpenWrt系统的哦耶路由器改装成中控智能家庭网关。以CO传感器监控报警为例，实验验证了整个系统的可行性。3本文使用蓝牙组网，相对于ZigBee功耗更低。在消费电子领域，蓝牙具有更多优势，也得到了越来越多的青睐。随着蓝牙自组网技术（BLE Mesh）的发布，进一步规范了基于IPv6数据包的交换设备间的蓝牙通信，克服了短距离通信和限制通信拓扑结构的缺陷，可免疫电磁干扰。蓝牙的另一大优势就是可直接与手机连接，必将成为近程通信发展的主要方向。注：本文第三章电源开关控制器是独立开发准备投放市场的产品，后来和蓝牙CSR厂商有合作，其提供了CSR1010蓝牙芯片及开发API，所以在架构整个智能家居终端控制系统时，整个系统内所选用的蓝牙芯片都用的是厂商提供的CSR1010芯片，组建BLE mesh网络。
上传时间： 2022-06-23
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嵌入式是近年来飞速发展的热点技术。嵌入式处理器和嵌入式操作系统不断推陈出新，使嵌入式系统的性能与日俱增。嵌入式系统能完成很多复杂的任务，而且具有成本低、功耗小和便携式的特点，所以它在很多领域已取代了通用计算机。使用嵌入式技术设计CCD成像系统可以使系统摆脱对计算机的依赖，省却信号的传输。本论文将嵌入式技术应用于CCD成像系统的设计，成功研制了以嵌入式系统为控制核心的线阵CCD光谱采集系统和科学级面阵CCD成像系统，验证了嵌入式技术设计实现CCD成像系统的可行性。这两套系统都以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为控制核心，无需依赖计算机，结构精巧，成本低，功耗小，具有便携式的特点，在光谱和微光成像实验中得到了理想的实验结果。本文详细介绍了它们的硬件结构和软件设计流程。论文从CCD的结构原理和信号特点出发，深入分析了CCD成像系统的设计要点，总结了传统成像系统的设计方法，在此基础上探讨了如何利用嵌入式系统来设计CCD成像系统。论文还介绍了嵌入式系统的开发方法，包括嵌入式处理器的介绍和选择依据，嵌入式处理器模块的使用方法，嵌入式操作系统（嵌入式Linux）下的程序开发方法。
上传时间： 2022-06-23
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本论文主要研究自激式RF电源的功率控制，主要分为七个部分：第部分主要介绍ICP仪器的发展历史、RF电源的主流技术路线及国内外研究现状，指出了存在的部分问题，确立了本文研究主题。第二部分简介了ICP仪器的系统结构，重点介绍等离子炬光源以及自激式RF电源。首先从系统的角度介绍了ICP仪器的组成及工作原理，然后对等离子矩光源的产生条件及生成机理作了说明，并且对其在点火过程中表现的负载特性作了分析，最后从ICP仪器的分析性能方面说明了它对RF电源的设计要求，明确RF电源的设计指标。第三部分详细介绍了自激式RF电源的实现原理。按照信号流向首先介绍了作为跟踪等离子矩特性的振荡源——锁相环的原理，分别对其中的鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和驱动电路等做了详细介绍。然后介绍了高频功率放大器的原理，确定了主要元件参数，并介绍了适用于自激式RF电源的电路结构。最后对阻抗匹配原理作了介绍，并重点介绍了集中参数元件匹配网络。第四部分详细介绍了本文所做的设计工作，包含软硬件设计。这部分仍然是按信号流向作说明，根据自激式RF电源的结构特点，针对这几部分选择合适的电路结构、元件参数等设计完成锁相环路、高效率E类推挽功率放大电路以及阻抗匹配网络。除此之外，还包括电路中的主要信号采样与检测、热设计、电磁兼容设计以及软件部分的设计说明。第五部分对本文采取的功率控制流程与策略作详细说明，介绍了如何通过改善控制流程和控制策略以提高RF电源性能。第六部分对所设计的RF电源进行了测试，表明本设计达到了预定的设计指标，说明此方法的可行性与实用性，并且分析了等离子炬的负载变化过程，对RF电源的设计提供了有益的参考。第七部分作了全文总结与展望。所设计RF电源成功点燃等离子炬，期间通过对RF电源的测试，并在ICP-AES整机上进行了系统验证，测试证明所设计的自激式RF电源与同类电源相比性能有所提升。
上传时间： 2022-06-23
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