多孔介质

PCB天线与微带天线

天线是作无线电波的发射或接收用的一种金属装置。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。射频天线设计TOP2.2 微带贴片天线微带贴片天线是由贴在带有金属地板的介质基片上的辐射贴片导体所构成的如图3所示，根据天线辐射特性的需要，可以设计贴片导体为各种形状，通常贴片天线的辐射导体与金属地板距离为几十分之一波长，假设辐射电场沿导体的横向与纵向两个方向没有变化，仅沿约为半波长（Ag/2）的导体长度方向变化.则微带贴片天线的辐射基本上是由贴片导体开路边沿的边缘场引起的，辐射方向基本确定，因此，一般适用于通讯方向变化不大的 RFID应用系统中，为了提高天线的性能并考虑其通讯方向性问题，人们还提出了各种不同的微带缝隙天线，如文献[5，6]设计了一种工作在 24 GHz的单缝隙天线和 5.9 GHz的双缝隙天线，其辐射波为线极化波；文献[7，81开发了一种圆极化缝隙耦合贴片天线，它是可以采用左旋圆极化和右旋圆极化来对二进制数据中的"R"进行编码.2.3偶极子天线在远距离耦合的 RFID应用系统中，最常用的是偶极子天线（又称对称振子天线）.偶极子天线及其演化形式如图4所示，其中偶极子天线由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成，信号从中间的两个端点馈入，在偶极子的两臂上将产生一定的电流分布，这种电流分布就在天线周围空间激发起电磁场利用麦克斯韦方程就可以求出其辐射场方程：

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上传时间： 2022-05-02

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《电容应用分析精粹》公众号摘录 .part2

part1也已上传：https://dl.21ic.com/download/part1-385449.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合适

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上传时间： 2022-05-07

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《电容应用分析精粹》公众号文章摘录.part1

part2也已上传：https://dl.21ic.com/download/part2-385450.html 本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括 RC 积分、 RC 微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、 PN 结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速 PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。第 1 章电容器基础知识第 2 章电容器标称容值为什么这么怪第 3 章电容器为什么能够储能第 4 章介电常数是如何提升电容量的第 5 章介质材料是如何损耗能量的第 6 章绝缘电阻与介电常数的关系第 7 章电容器的失效模式第 8 章 RC 积分电路的复位应用第 9 章门电路组成的积分型单稳态触发器第 10 章 555 定时芯片应用：单稳态负边沿触发器第 11 章 RC 多谐振荡器电路工作原理第 12 章这个微分电路是冒牌的吗第 13 章门电路组成的微分型单稳态触发器第 14 章 555 定时器芯片应用：单稳态正边沿触发器第 15 章电容器的放电特性及其应用第 16 章施密特触发器构成的多谐振荡器第 17 章电容器的串联及其应用第 18 章电容器的并联及其应用第 19 章电源滤波电路基本原理第 20 章从低通滤波器认识电源滤波电路第 21 章从电容充放电认识低通滤波器第 22 章降压式开关电源中的电容器第 23 章电源滤波电容的容量越大越好吗第 24 章电源滤波电容的容量多大才合适第 25 章 RC 滞后型移相式振荡电路第 26 章电源滤波电容中的战斗机：铝电解电容第 27 章旁路电容工作原理(数字电路)第 28 章旁路电容 0.1μF 的由来(1)第 29 章旁路电容 0  1μF 的由来(2)第 30 章旁路电容的 PCB 布局布线第 31 章 PCB 平面层电容可以做旁路电容吗第 32 章旁路电容工作原理(模拟电路)第 33 章旁路电容与去耦电容的联系与区别第 34 章旁路电容中的战斗机：陶瓷电容第 35 章交流信号是如何通过耦合电容的第 36 章为什么使用电容进行信号的耦合第 37 章耦合电容的容量多大才合

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上传时间： 2022-05-07

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超声波在高精度测距系统中的应用

超声波测距是一种非接触式的测量方式，与其它方法相比（如电磁的或光学的方法），它不受光线、被测对象颜色的影响，对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此，研究超声波在高精度测距系统中的应用具有重要的现实意义。在本文中，首先阐述了超声波测距的发展及应用，超声波传感器，超声波测距的基本原理，超声波侧距系统的关键技术以及如何提高超声波测距的精度。然后设计一个小型的超声波高精度测距系统，详细论述了超声波测距系统的整体结构设计和工作原理，超声波发射与接收一体电路的实现，单片机C8051F010的特点以及单片机的外围电路和相应的集成开发环境，以及相关程序的设计。关键词：超声波，单片机，高精度测距利用超声波来实现定位是蝙蝠等生物作为防御和捕捉猎物的手段，生物体可以发射出人们不能听到的超声波（20KHz以上的声波），借助空气或其它介质传播。通过捕捉障碍物反射回来的时间间隔长短和反射回来的信号强弱来判断反射物的类型及距离的远近。超声学是近年来发展十分迅速的一门技术，人们采用仿真技能，利用超声波，已应用在很多方面。超声技术可分为检测超声和功率超声，作为检测用的超声波显然属于检测超声的范畴"。检测超声主要是利用超声的信息载体作用，即通过超声在媒质中的传播、吸收、散射、波形转换等，提取反映媒质本身特性或内部结构的信息，达到检测媒质性质、物体形状或儿何尺寸、内部缺陷或结构的目的。利用超声对目标进行检测有其独特的优点1回2：超声波在传播时，方向性强，能量易于集中，几乎沿直线传播；超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离；超声波对色彩、光照度不敏感，对外界光线和电磁干扰不敏感，可以用于黑暗、有烟雾或灰尘、电磁干扰强等恶劣的环境中；超声波传感器结构简单，体积小，费用低，信息处理简单可靠，易于小型化和集成化。正因为超声波有着这些独特的优点，在国民经济和国防中越来越被人们所重视。

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上传时间： 2022-06-18

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超声波换能器谐振频率跟踪方法分析.

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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基于eMMC阵列的高速固态存储器的研究与设计

本文首先对eMMC5.0规范进行了研究总结，并在此基础上根据系统指标提出了整体设计方案。存储器以FPGA作为主控制器，按照功能划分为SFP光纤接口模块、DDR3高速缓存模块、eMMC阵列存储模块和与上位机通信的干兆网模块。在系统逻辑设计中重点介绍了eMMC阵列控制逻辑的实现。通过对eMMC阵列的初始化单元、传输控制单元、命令接口单元以及阵列同步逻辑单元的设计，实现了eMMC阵列在HS400工作模式下的数据存储。然后对系统其他模块进行设计，配合完成整个系统的存储功能。最后，依据设计方案，搭建了硬件测试平台。使用ChipScope，IBERT等对各个模块进行了在线调试。重点对eMMC阵列控制器进行了调试，并对SFP光纤接口模块和DDR3高速缓存模块的逻辑进行了验证。结果表明，本文设计的使用eMMC新型存储介质的高速固态存储器能够实现156MB/s的存储带宽，同时具有容量大、可移植强与系统升级容易等特点，满足设计要求。本文开展的基于eMMC阵列的高速固态存储器的研究与设计，为后续动态测试领域的应用奠定了基础。关键词：eMMC阵列，eMMC5.0，数据存储器，HS400

标签： emmc阵列固态存储器

上传时间： 2022-06-19

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COMSOLMultiphysics等离子体数值模拟

高温与低温等离子体高温等离子体一温度为108~109K，完全电离的等离子体一热平衡等离子体一热核聚变、太阳和恒星发射的等离子体低温等离子体一热等离子体（thermal plasma）稠密气压（大气压以上），温度103~105 K短脉冲放电（电晕放电）、电弧滑动喷射式放电电弧、高频、燃烧等离子体冷等离子体电子温度103~104K，气体温度低电子与离子或者中性粒子的碰撞过程中几乎不损失能量稀薄气压辉光放电、电晕放电、质阻挡放电描述等离子体的物理量密度-电子密度-离子密度-中性粒子密度温度-电子温度-离子温度-中性粒子温度（气体温度）-1 eV = 11600 K低温等离子体的产生和常见应用·辉光放电·电晕放电·介质阻挡放电·射频低温等离子体放电·滑动电弧放电·射流低温等离子体放电·大气压或次大气压下的辉光放电

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上传时间： 2022-06-20

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5G移动通信技术中毫米波降雨衰落特性研究

研究了视线环境下毫米波降雨衰减和信号起伏效应，为分析多径环境对雨衰和雨致信号起伏效应的影响提供了“比较标准”。基于粒子散射吸收理论，简述了雨衰机理，并通过仿真分析了现有雨哀工程模型的局限性，进而提出了一种修正特征衰减模型参数的方法，基于ITU-R给出的35GHz模型参数对该修正方法进行了验证：根据随机介质波传播理论，研究了雨粒子散射引起的信号起伏效应。基于自主搭建的Ka波段信道哀落特性和降雨物理特征测量系统，分别在视线环境和多径环境下，开展了关于雨哀和雨致信号起伏特性的测量实验，根据仪器的测量原理，优化了实测雨滴谱的提取方法，并提出了基于实测雨滴谱修正weibul模型参数的方法，建立了适用于西安地区精确的南滴尺寸分布模型，进而结合等效介电常数理论修正了指数雨衰模型参数，比较了视线环境下修正模型的雨哀计算结果与实验测量结果，以验证所提出的模型参数修正方法的正确性和可行性。然而，将多径环境下降雨特征代入修正模型中，其计算和实验结果表明地形地物多径环境会“放大”雨衰和信号起伏深度。基于电波传播理论和等效均匀介质理论，建立了复合环境下的电波传播模型；在该模型基础上，推导出了地形地物多径传播环境影响下的降雨衰减模型和信号起伏统计特性模型：仿真和讨论了在典型地形地物多径环境下，典型降雨时间序列下的衰减和信号起伏效应，揭示了多径环境“放大”大气传输效应的机理，并与实验结果进行了比较，验证了该模型的有效性。本文研究方法对降雪、沙尘暴等恶劣天气环境和地形地物多径传播环境综合作用下毫米波传播特性的研究具有重要的指导意义，同时其研究成果对5G应用场景下亳米被信道建模，以及提高5G毫米波移动通信系统性能具有重要的应用价值。

标签： 5g 移动通信毫米波

上传时间： 2022-06-20

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用于5g终端的毫米波多波束天线

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。

标签： PCB 5g 毫米波天线

上传时间： 2022-06-20

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EtherCAT中SPI通讯模块配置研究

摘要：由于网络通信技术的不断提高，网络伺服系统成为目前伺服系统的发展方向。把网路引入同服控制系统，在控制器和伺服驱动器之间通过网络进行数据通信，使控制器和驱动器之间数据传输在速度和可靠性方面大大的提高，同时也提供了精确的多轴同步功能。但目前由于-些特殊领域的应用，无网络接口的伺服系统仍被某些行业所使用。目前基于以太网的现场控制网络被广泛应用于工业现场控制领域。传统的以太网术采用CSMA/CD介质访问方式为竞争式的共享介质技术，对间歇传输、突发性长报文传输有着很高的效率。在节点数少、负载轻的情况下，以太网具有很好的效率。当节点数增多、数据通信量增大、负载加重的情况下以太网的效率下降很多。关键词：EtherCAT，SPI模块；设计实现

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上传时间： 2022-06-22

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