摘要:分形几何始终为多个电磁设计问题提供解决方案。本文使用分形几何(例如希尔伯特曲线和摩尔曲线)来设计高效的高阻抗表面。现代通信设备有许多传感器需要进行无线通信。无线通信的关键组件是天线。平面微带贴片天线因其低轮廓、紧凑和良好的辐射特性而广受欢迎。微带天线的结构缺点是它们的表面波会在接地平面上传播。高阻抗表面 (HIS) 平面是最小化和消除表面波的突出解决方案。HIS 结构表现为有源 LC 滤波器,可抑制其谐振频率下的表面波。结构的谐振频率通过其 LC 等效或通过分析反射相位特性获得。这项工作提出了类似于蘑菇 HIS 和分形 HIS 的传统 HIS 结构,例如希尔伯特曲线和摩尔曲线 HIS。通过应用平面波照射的周期性边界条件,可以获得 HIS 反射相位特性。结果是根据反射相位角得出的。传统的蘑菇结构在给定的 10 mm × 10 mm 和 20 mm × 20 mm 尺寸下表现出窄带特性。这些结构有助于更换 6 GHz 以下贴片天线的 PEC 接地平面。还设计了希尔伯特和摩尔分形,它们具有多频带响应,可用于 L、S 和 C 波段应用。HIS 的另一个设计挑战是突起,这增加了设计的难度。这项工作还展示了有通孔和无通孔对反射相位特性的影响。响应显示,在 x 波段操作下,通孔的影响最小甚至没有显著影响。
本研究致力于应用利用场相位特性的地电控制补偿法来检测和定位地球动力学过程。与通常用于分析观测结果的电磁场异常分量的振幅参数相比,地电信号的相位配准法具有较高的抗噪性。开发了一种使用场相位特性来解释监测数据和相关地球动力学过程定位问题的形式化方法。在该方法的框架内,提出了通过加权均方解释误差和包含有关地电剖面先验信息的正则函数的最小和来确定剖面参数。为了检查球形溶洞的定位可能性,模拟了沿安装剖面移动球心时场电位的振幅和相位异常分量以及非均匀定位的标准误差。模拟表明,与不均匀位置具有良好的潜在区分度,在不均匀定位问题中,通过结合使用幅度和相位场分量可以获得最高的定位精度。
如今,矢量信号分析仪 (VSA) 用于在研究、制造和原型设计中测量数字信号的特性。现代 VSA 通常使用 > 20 GHz 的载波频率和高达 200 MHz 的解调带宽。随着新通信设备的出现,带宽预计将大幅增长,例如参见 [1]。VSA 使用各种架构,而通常输入信号在使用至少 12 位 A/D 转换器进行多次下变频后在基带中采样,信号的同相和正交分量由正交解调确定。解调器的标量(幅度)响应可以使用校准的功率计通过计量可追溯性确定,但由于 VSA 的原理,没有关于相位的信息。可追溯性是 ISO/IEC 17025 对校准实验室和仪器制造商的一项关键要求。在 [2] 中,概述了使用快速数字采样示波器 (DSO) 进行可追溯的幅度和相位特性测量的策略。VSA 和 DSO 都使用了宽带多正弦激励,而测量信号对两种仪器来说是共同的,可以通过反卷积去除。选择多正弦波形是因为相邻音调之间的幅度和相位关系是可计算的。DSO 可通过电光采样 (EOS) 进行追溯,它定义了仪器响应中频率分量的相对时间 [3]。NIST(美国)[4]、NPL(英国)[5] 和 PTB(德国)[6] 已经开发了这样的 EOS 系统。VSA 的详细内部架构只有其制造商知道,目前计量实验室面临着这些仪器可追溯校准的问题。然而,使用 DSO [2] 的方法相对复杂,不适合商业校准实验室的常规测量。本文提出了一种可追溯的方法