超声波电机利用压电陶瓷的逆压电效应，将电能转变为机械振动，再通过摩擦作用将机械振动转变为电机的旋转（直线）运动，进而驱动负载。压电陶瓷作为超声波电机的振动发生器件，其性能的优劣直接影响到电机的输出性能。本文采用传统的固相反应法制备P-41和PMnS-PZN-PZT压电陶瓷，研究压电阿瓷在行被型超声波电机中的应用及压电性能对电机性能的影响.研究了P41和PMns-PZN-PZT压电陶瓷材料的结构、性能、频率温度稳定性及极化方式对压电陶瓷性能的影响。结果表明，这两种材料都具有较好的介电温度稳定性，P41具有明显的铁电体相变特点，PMns-PZN-PZT具有她豫-铁电体相变特点。采用同时同向一次极化工艺改善了二次极化工艺所遗留的各极化区域ds不均匀、分区界面应力的存在导致的性能不稳定性，同时缩短了极化时间，提高了超声波电机的输出性能.P-41陶的极化采件为3kV/mm，120 ℃极化15 min，PMnS-PZN-PZT陶瓷的极化条件为3.5 kV/mm.140℃极化15 min.研究了P-41和PMnS-PZN-PZT压电陶瓷的性能与超声波电机性能的相关性，探讨了电机的导纳、负载、启动与关断和温度特性。结果表明，电机具有较好的瞬态特性，启动时间ams，关断时间<l ms.采用P-41压电陶瓷电机的启动与关断速度比PMnS-PZIN-PZT压电陶登电机的快，与P41压电陶瓷具有非弛豫相变特点有关，说明P41压电陶瓷比较适用于需要反复开关的超声电机.同时，P41电机的Qm较小而Aar比较大（TRUM-60 1型电机），具有较好的负载驱动能力。电机的表面温度随运转时间的延长迅速升高，最终在某一温度下稳定运转，采用PMnS-PZN-PZT压电陶瓷电机的表面温度明显低于采用P41压电陶瓷的电机（TRLIM6011电机），与PMnS-PZN-PZT压电陶瓷具有非常低的介电损耗有关，因此这种材料比较适用于需要长时间运转的超声波电机。预压力对电机的性能影响很大，不同尺寸电机具有不同的驱动性能.
上传时间： 2022-06-18
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超声波是一种能量存在的方式，超声波通过高频的振动作用于水介质，从而产生超声空化效应，这种空化效应已经在超声波清洗中得到应用，或者超声波作用于传声媒介当中，能够引起媒介之间发生不同的效应，已经在基础学科研究和工程应用开发都表示出非常广阔的应用前景[12]。按照超声波研究内容上划分，可以分为功率超声和检测超声两大领域Bl]。检测超声是工业及医学检查的一种方法之一，也被认为是弱超声的“被动应用”，功率超声主要是通过超声接触对接触面进行高频的振动摩擦，以改变介质的一些特性，所以功率超声也被称为“主动应用”[]。本课题主要是针对功率超声波换能器进行研究。超声波的产生主要依靠的是超声波换能器。超声波换能器是一种能够进行机、电能量或者声、电能量转换的器件。对于功率超声换能器而言，换能器通过压电材料的压电效应将输入的高频电能转换成高频振动的机械能量。换能器的种类有很多，应用的领域也不相同，如磁致伸缩超声换能器间，压电陶瓷换能器等等。目前研究最为广泛的是压电陶瓷换能器，压电陶瓷换能器是依靠压电陶瓷的压电效应及逆压电效应来实现能量的转换。压电陶瓷的压电效应是由它的内部结构引起的，压电材料主要有钛酸钡、错钛酸铅、偏锐酸铅、锐酸钾钠、钛酸铅等]。这些电介质在某一恰当的方向施加一定的外力时，会引起内部电极分布状态发生改变，在介质的相对表面上会出现和外力成正比且极性相反的带电电荷，这种由外力引起的电介质的现象叫做压电效应则。相反，若在电介质上某一恰当的方向加上一定强度的外电场时，会引起电介质内部电极分布发生相应的变化，从而产生和外电场强度成正比的应变效应，这种由于外电场引起的电介质的应变现象叫做逆压电效应]。功率超声换能是超声学领域中一个重要的分支学科。本课题主要针对压电陶瓷式功率超声波换能器展开研究。20世纪初期超声波技术开始出现，而我国50年代才开始进行大功率超声的研究[]。随着科学技术的发展特别是电子技术的发展，如单片机、DSP、FPFA等微处理器得快速发展，微处理器功能越来越强大，运算速度越来也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速发展，功率器件的容量不断的增加，响应速度不断的提高。对超声波发生器的要求也越来越高，体积越来越小，功能越来越强大，越来越智能，可靠性进一步提高。
标签： 超声波换能器
上传时间： 2022-06-18
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在液体中发射足够大的超声波能量，液体会产生“空化效应”。“空化效应”是将超声频的振动加到清洗液中，液体内部会产生拉伸和压缩现象，液体拉伸时会产生气泡，液体压缩时气泡会被压碎破裂。超声波清洗的原理就是在清洗液中产生“空化效应”，气泡的产生与破裂产生强大的机械冲击力，用以清除物体表面的杂质、污垢和油腻。超声波清洗机的清洗速度快，可提高生产效率；操作实现自动化，不须人手接触清洗液，安全可靠，且节省人力；微小的气泡可以到达特殊造型的零部件深处，对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净，所以超声清洗应用更为广泛；清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致，实验显示，利用超声波清洗技术，可得到比风吹、浸润、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超声波达到清洗目的，需要有容器与清洗液、超声波换能器、超声波电源。超声波换能器是产生超声场的部件，超声波电源用以驱动超声波换能器，向其提供能量，使之产生超声场。通常的超声波清洗机是在匹配电路上加占空比为50%的交流方波信号。本设计采用频率自动跟踪的方式来使超声波换能器处于谐振，满足超声波电源与超声波换能器工作在最佳状态，使得整机达到最佳工作效率。功率检测电路调节脉冲电压的脉宽来改变超声波发生器的输出功率，以实现功率恒定。本文结合超声波电源发展的现状，并针对超声波清洗机对超声波电源的具体要求，提出了电源主电路和控制电路基本结构方案。并对电源的主电路和控制电路进行了理论设计和参数估算。设计了整流滤波电路、移相全桥变换器电路、功率控制电路、频率跟踪电路、匹配电路、驱动和保护电路等。文中还介绍了移相全桥的特点，具体分析了移相全桥变换的工作过程，并对移相全桥电路进行了相应的参数设计。文章最后应用PSPICE软件对整个系统进行了仿真分析，对理论设计进行修正。结果表明系统设计可行，性能指标基本可以满足设计要求。
上传时间： 2022-06-18
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本文在分析了中大功率IGBT特性、工作原理及其驱动电路原理和要求的基础上，对EXB841，M57962AL，2SD315A等几种驱动电路的工作特性进行了比较。并针对用于轻合金表面防护处理的特种脉冲电源主功率开关器件驱动电路运行中存在的问题对驱动电路提出了功能改进和扩展方案，进行了实验调试，并成功地应用于不同功率容量1GBT模块的驱动，运行情况良好，提高了电源的可靠性。针对电源设备的进一步功率扩容要求，采用IGBT模块串、并联运行方案。对并联模块的均流、同步触发、散热、布局、布线等问题进行了详细的分析和讨论，同时也讨论了串联模块的均压、驱动等问题，并用仿真电路对串并联模块的工作特性进行了仿真分析。最后将IGBT串并联方案成功地应用于表面处理特种电源中，实际运行表明1GBT模块的串并联扩容是可行的。关键i：IGBT，驱，串联，并联功率开关器件在电力电子设备中占据核心的位置，它的可靠工作是整个装置正常运行的基本条件。[1）在主电路拓扑设计和功率开关器件选取合理的前提下，如何可靠地驱动和保护主开关器件显得十分关键。功率开关器件的驱动电路是主电路与控制电路之间的接口，是电力电子装置的重要部分，对整个设备的性能有很大的影响，其作用是将控制回路输出的PWM脉冲放大到足以驱动功率开关器件。简而言之，驱动电路的基本任务就是将控制电路传来的信号，转换为加在器件控制端和公共端之间的可以使其导通和关断的信号。同样的器件，采用不同的驱动电路将得到不同的开关特性。采用性能良好的驱动电路可以使功率开关器件工作在比较理想的开关状态，同时缩短开关时间，减小开关损耗，对装置的运行效率、可靠性和安全性都有重要的意义。因此驱动电路的优劣直接影响主电路的性能，因此驱动电路的合理化设计显得越来越重要。
标签： igbt
上传时间： 2022-06-19
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人工电磁材料由于其特殊的电磁特性，一直是近几年的研究热点。美国Science杂志更将这种材料评为2003年世界十大突破之一。随着科技和生产技术的提高，电磁材料被应用于各式各样的电磁器件当中，推动了电磁器件的发展。本文主要运用现有的有限元仿真软件Comsol，成功设计和仿真了多种电磁器件，讨论了电磁材料的电磁特性参数对其性能的影响，并论证了所设计出的电磁器件的有效性和正确性。论文主要内容有以下五部分：首先，对整体的坐标变换理论进行概括，大致介绍了几种能够获取某些电磁材料的坐标变换的方法。随后介绍了Comsol仿真软件优势，及其在电磁器件上的应用。接着，根据不同的坐标变换理论，设计并仿真出了各类电磁器件：包括在一般直角坐标系下的波束分束器，在折叠变换下的外斗篷电磁隐身，和在共形变换下的共形透镜。论述了这些器件的应用价值。最后，根据倏逝波和金属表面的等离子共振效应，设计出了镀金膜锥形光纤传感，对其传感性能进行研究，为设计高灵敏度传感器提供了理论依据。关键词：电磁材料：Comsol：坐标变换；电磁器件区J
上传时间： 2022-06-19
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咱们不要再抱怨没地方找电路板了， 当我们的DIY 因为某个零件而受阻的时候， 我们应该考虑的是DIY这个零件！是不是又在检修用万能板搭出的电路？是不是苦于万能板搭不出自己想要的电路、布局？对于当今广大电子爱好者来说，万能板已经不能满足制作的需求，但是找厂家做PCB样板又不太划算， 几十元钱一块板,, 那就没有办法了么？感光板成本低廉， 制作方便， 可以轻易搭建出复杂的电路甚至是贴片电路，精度高。总之，方便，实用，是感光电路板的优势所在！马上就以最简单的20 颗“草帽” LED 并联电路来示范一下，教教大家如何发挥感光板的优势——整洁，方便，好用！1 材料和工具○ 感光电路板 x1 块○ 三氯化铁 x1 瓶，或者环保蚀刻剂x1 包○ 感光板显影剂 x1 包○ 透明胶 x1 卷○ 铅笔 x1● 台灯 x1● 玻璃片（越厚越好） x1● 塑料盆或保鲜盒 x1（注意一定是塑料的啊！！）● 美工刀 x1● 钢尺 x1● 电子称或天平 x1（除非你想一次把所有药品用完）● 秒表，手表，钟，能计时就行● 平头镊子 x1● 电钻，台钻，能打孔的就行了。注意要用细钻头！ 0.8mm左右合适。
标签： 电路板DIY
上传时间： 2022-06-19
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随着经济的发展，人民生活水平已经大幅提高，目前私家车的数量急剧增加，同时带来了大量随之而来的交通问题。毫米波调频连续波雷达（FMCW）结合了毫米波和调频连续波雷达的优点，分辨率高及易小型化使其在车在雷达领域具有广阔的市场前景和出色的发展空间。本文在前人研究的基础上，研究了24GHz车载雷达射频前端的搭建，结合ADS仿真确定了发射组件与接收组件形式，并为射频系统提出指标。射频前端工作频率为24GHz-24.5SGHz，发射采用单级震荡式，发射功率要求达到10dBm：接收采用零中频接收，选取基带信号带宽1MHz，灵敏度-90dBm；发射接收天线增益皆为20dB左右，主副瓣差距15dB以上。使用UMS公司的CHV2421-QDG.CHR2421-QEG作为发射接收组件，Avago公司的ADF4158用于锁相环，ADP3300用于3.0V供电，通过单个组件的设计调试，确定整板的设计，将24GHz车载雷达收发组件布置在同一电路板上，最终满足指标要求。完成了24GHz-24.5GHz天线的设计，采用了阵列矩形微带贴片天线的形式，实现了车载雷达对天线高增益且小型化的要求。这些工作最终组成了24GHz车载雷达射频前端。
上传时间： 2022-06-20
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所设计的多频段小型化天线结构新颖，性能指标优越，与当前国内外研究的大多数同类天线相比保持较小体积，在多频、宽频工作频段上也保持较强的竞争力。其中所设iMonopole，780MHz-1010MHz和1630MHz3900MHz，在高频频段上的提升相当明显，与大多数同类天线相比提升超过100%，除了覆盖GSM，UMTS，LTE的频段外，还覆盖WiMAX的频段，为未来5G通信的多频段融合发展提供有力支撑；所设计多频段小型化PIFA天线，工作频段为680MHz980MHz和1665MHz-2755MHz，覆盖GSM，UMTS，LTE所需的所有频段，同时该天线的小型化指标忧异，其辐射贴片部分的尺寸仅为33mm x mm0.8mm，在当前国内外同类天线中具有相当强的竞争力。这两款天线结构简单，加工成本低，十分适用于5G移动通信移动终端中。最后，设计一款超宽带微带天线。所设计的超宽带微带天线利用新型倒置E型槽，获得了超宽带性能，工作频段覆盖27.6GHz-33.2GHz.采用新的债电方式一半圆渐进馈电，不仅可以改善天线的辐射特性，还能降低阻抗匹配的难度，进而一定程度上简化了天线的设计难度。在天线辐射贴片开有圆角矩形槽，大大的改善了天线的阻抗特性，进一步优化了天线的辐射特性，保证了天线在整个烦段内辐射方向图的稳定性。天线加工简单、成本低，非常适用于5G移动通信的大规模组网。
上传时间： 2022-06-20
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随着个人通信和移动通信技术在世界范围内的迅猛发展，人们对移动通信的服务质量要求也越来越高.WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）作为第三代移动通信系统的三大标准之一，因为具有优良的通信质量和较高的频谱利用率而被广泛应用.在WCDMA接收机中，射频前端电路占有重要的地位，其性能优劣直按影响着接收机的接收灵敏度以及后继信号处理部分的性能.因此，进行WCDMA射频电路的研究和设计具有重要的现实意义.天线和低噪声放大器（LNA）是射频（RF）接收机芯片的重要组成部分。本文在广泛查阅国内、外参考文献的基础上，对微带天线的宽频带技术和LNA的设计原理进行了深入地研究.综合多种宽频带技术，本文采用L形探针馈电与双E形槽贴片相结合的方法，提出了一款适合于WCDMA基站的宽频带微带天线结构。利用电磁仿真软件HFSS对该天线的性能进行了研究，研究了天线贴片尺寸对天线性能的影响。在此基础上，优化设计了适用于WCDMA基站的宽频带微带天线，并对其进行了加工、测试和分析，仿真和测试结果均表明，该天线-10dB回波损耗带宽为520MHz，天线在2GHz的增益为7.88dBi，满足WCDMA基站的要求.另外，本文还根据WCDMA基站对LNA性能的要求，利用仿真软件ADS（Advanced Design System）设计了一款高线性的两级平衡低噪声放大器，给出了电路原理图，并制作了版图，结果表明，该低噪声放大器在1.92GH2~1.98GHz频段增益不低于30dB，噪声系数小于1dB，满足WCDMA的要求，具有一定的实用价值。
上传时间： 2022-06-20
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论文的主要工作和研究成果可以概括为以下几个方面：1，分析了微波射频滤波器的基本原理，频率变换规则。阐述了微波滤波器的新技术及其应用.2，研究分析了螺旋滤波器的基本理论，设计了一种工作在VHF/UHF波段的螺旋腔体带阻滤波器。论文以传统的带状线带阻滤波器作为着手点，采用电容耦合短截线谐振结构，将同轴线谐振器变换成螺旋线结构，有效地缩小了滤波器的体积。3，提出了一种结构新额的微带平面结构滤波器，采用双模谐振器结构形式。V/在辐射贴片上开十字交叉槽线来降低谐振频率。滤波器的输入输出请振臂使用L形开路结构，带外抑制非常好，高达-33dB，二次谐波被推移到基波的3倍频以外。论文采用理论分析与计算机辅助设计相结合的设计理念。对螺旋腔体带阻滤波器和双模微带带通滤波器进行了实物加工，实测结果与仿真结果相吻合.关键词：射频；滤波器；螺旋谐振器：双模谐振器
标签： 射频滤波器
上传时间： 2022-06-20
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