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基于超表面的无磁性材料环行器

物理学报 2016年第17期65卷 276-281页

作者：邱天硕王甲富李勇峰王军闫明宝屈绍波空军工程大学理学院西安710051

目前,广泛应用的环行器均需要铁氧体材料并外加偏置磁场以达到环行效果,具有重量大,对温度敏感等缺点.本文基于透射型相位梯度超表面,利用相位梯度超表面的异常折射特性,基于几何光学原理设计了一种无需铁氧体材料和外加磁偏置的环行器... 详细信息

目前,广泛应用的环行器均需要铁氧体材料并外加偏置磁场以达到环行效果,具有重量大,对温度敏感等缺点.本文基于透射型相位梯度超表面,利用相位梯度超表面的异常折射特性,基于几何光学原理设计了一种无需铁氧体材料和外加磁偏置的环行器.实验结果说明,在20.8 GHz附近,该器件呈现显著的环行效果.这种环行器重量显著降低,对温度变化不敏感,提供了一种环行器设计的新思路,具有潜在的应用前景.

关键词：超表面环行器非磁性材料异常折射

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基于多铁逻辑的铁磁耦合互连线磁化动态模拟

物理学报 2016年第23期65卷 269-274页

作者：杨晓阔张斌崔焕卿李伟伟王森空军工程大学理学院西安710051

建立了多铁纳磁体逻辑器件的铁磁耦合作用模型,通过施加应变时钟对铁磁耦合互连线的磁化动态进行了理论模拟.结果表明:合适的应力(19.7—20.1 MPa)能够实现近180?磁化翻转,完成逻辑态在铁磁耦合互连线中的正确传递;多铁纳磁体间的强耦... 详细信息

建立了多铁纳磁体逻辑器件的铁磁耦合作用模型,通过施加应变时钟对铁磁耦合互连线的磁化动态进行了理论模拟.结果表明:合适的应力(19.7—20.1 MPa)能够实现近180?磁化翻转,完成逻辑态在铁磁耦合互连线中的正确传递;多铁纳磁体间的强耦合阻碍器件的有效磁化翻转,这可能源于小间距增强了纳磁体的面外磁化,从而阻碍了面内翻转.研究结论可为多铁逻辑电路的设计提供重要指导.

关键词：多铁逻辑铁磁耦合互连线磁化动态

考虑附加强化效应的多轴稳态循环塑性本构模型

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哈尔滨工业大学学报 2017年第11期49卷 143-150页

作者：李静李春旺张忠平空军工程大学理学院西安710051

已有试验结果表明,非比例循环加载下应变主轴连续旋转,导致多滑移系开动,阻碍材料内部形成稳定的位错结构,使非比例加载下的应力-应变曲线高于比例加载下的应力-应变曲线,从而产生非比例附加强化现象.由此,从应力空间表述的塑性增量本... 详细信息

已有试验结果表明,非比例循环加载下应变主轴连续旋转,导致多滑移系开动,阻碍材料内部形成稳定的位错结构,使非比例加载下的应力-应变曲线高于比例加载下的应力-应变曲线,从而产生非比例附加强化现象.由此,从应力空间表述的塑性增量本构模型一般形式出发,建立一个能够反映非比例附加强化效应的稳态循环塑性本构模型.在Armstrong-Frederick模型背应力演化方程的基础上,新模型通过引入非比例度因子和附加强化系数,构建了一个新的背应力演化方程.然后,通过一致性条件建立塑性模量方程与背应力之间的关系.同时,利用最小法向应变范围,提出一种计算非比例度因子的新方法,并针对一般的多轴加载情形,明确最小法向应变范围的计算步骤.新模型从加载路径和材料本身两个方面来考虑非比例附加强化效应的影响,克服Armstrong-Frederick模型中材料常数确定方法繁琐,且通过单轴疲劳试验数据确定的材料常数不能很好地反映材料非比例附加强化现象的不足.应用新模型时,仅仅需要3个独立的常规力学参量和2个疲劳参数,便于工程应用.利用多种多轴加载路径下S460N钢和304不锈钢的试验结果对模型进行验证,预测结果与试验结果吻合良好.

关键词：非比例附加强化稳态循环应力应变响应塑性本构模型非比例度因子附加强化系数

基于宽带吸波体的微带天线雷达散射截面缩减设计

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物理学报 2015年第8期64卷 118-124页

作者：李文惠张介秋屈绍波袁航盈沈杨王冬骏过勐超空军工程大学理学院西安710051

利用加载集总电阻的方式设计出一种极化稳定且宽入射角的宽带超材料吸波体(wide-band metamaterial absorber,WBMA),在平面波垂直入射时,其吸波半波功率带宽达12.7 GHz,吸波率大于90%的带宽达10.42 GHz,峰值吸波率达99.9%.将其与微带天... 详细信息

利用加载集总电阻的方式设计出一种极化稳定且宽入射角的宽带超材料吸波体(wide-band metamaterial absorber,WBMA),在平面波垂直入射时,其吸波半波功率带宽达12.7 GHz,吸波率大于90%的带宽达10.42 GHz,峰值吸波率达99.9%.将其与微带天线共基板共接地板的方式加载,制备出WBMA微带天线,实现了天线宽频域内雷达散射截面(radar cross section,RCS)大幅缩减.仿真与实测结果表明:将WBMA加载于微带天线后,天线的前向增益提高了0.53 d B,整体辐射特性基本保持不变;在不同极化波下,天线的工作频带带内和带外等宽频域(6.95—17.91 GHz)内的单站RCS缩减大于3 d B以上,最大缩减值达21.2 d B;在天线的中心频点8 GHz处±48°的宽角域内,双站RCS缩减效果明显,很好地实现了天线的宽频域大角度的隐身设计.

关键词：宽带超材料吸波体微带天线雷达散射截面缩减

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基于环形蜂窝芯结构的负泊松比机械超材料

科学通报 2016年第13期61卷 1421-1427页

作者：蒋伟马华王军王甲富冯明德屈绍波空军工程大学理学院西安710051

可实现负泊松比效应的蜂窝材料拥有独特的力学性能,在变体机翼柔性蒙皮等应用中,有着良好的前景.本文采用机械超材料的设计方法,改进了传统蜂窝材料的结构单元设计,提出了一种新型环形负泊松比结构,并建立了相应的力学模型.运用能量法... 详细信息

可实现负泊松比效应的蜂窝材料拥有独特的力学性能,在变体机翼柔性蒙皮等应用中,有着良好的前景.本文采用机械超材料的设计方法,改进了传统蜂窝材料的结构单元设计,提出了一种新型环形负泊松比结构,并建立了相应的力学模型.运用能量法研究了环形蜂窝芯结构的等效弹性模量与各结构参数之间的关系,建立了环形蜂窝芯在小形变范围内等效弹性模量的公式.通过有限元仿真,将理论计算结果与有限元计算结果进行对比,两者具有很好的一致性,验证了理论公式的正确性,对负泊松比机械超材料的设计与应用具有一定的指导意义.

关键词：机械超材料等效弹性模量负泊松比有限元仿真蜂窝芯

基于多阶等离激元谐振的超薄多频带超材料吸波体

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物理学报 2014年第17期63卷 132-139页

作者：王雯洁王甲富闫明宝鲁磊马华屈绍波陈红雅徐翠莲空军工程大学理学院西安710051

本文设计了一种超薄螺旋结构超材料吸波体,其厚度(1.034 mm)约为其工作波长(4.81 GHz,6.59 GHz,9.16 GHz,12.69 GHz和13.71 GHz)的(1/60,1/44,1/32,1/23,1/21).仿真和实验结果表明,该吸波体在4.81 GHz,6.59 GHz,9.16 GHz,12.69 GHz和13.71 GHz处吸收率分别达到94.55%、99.89%、99.73%、99.26%和99.41%,实现了多频带强吸收.从表面电流和功率损耗密度两个方面分析了产生强吸收的原因,理论分析表明,多频带强吸收能在五个相邻频率处产生多阶局域表面等离激元谐振,螺旋结构之间强烈的电谐振使超材料结构单元产生强烈的吸收.该超材料吸波体设计简单、易于制作和应用,在电磁波吸收中具有应用价值.

关键词：多频带超材料吸波体螺旋结构等离激元谐振

高性能软相关同步技术在数据链抗干扰上的应用

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火力与指挥控制 2019年第5期44卷 78-81页

作者：杨牧陈长兴凌云飞王晓东林兴文志军空军工程大学理学院

数据链抗干扰中,由于长距离传输带来的信号衰减非常显著,提升低信噪比下的传输能力是最为基础的需求。针对低信噪比下数据同步的问题,仿真了不同软相关方案的同步性能,简化了软相关同步算法复杂度;同时,为满足不同场景下的通信需求,利... 详细信息

数据链抗干扰中,由于长距离传输带来的信号衰减非常显著,提升低信噪比下的传输能力是最为基础的需求。针对低信噪比下数据同步的问题,仿真了不同软相关方案的同步性能,简化了软相关同步算法复杂度;同时,为满足不同场景下的通信需求,利用信号 SNR 作为判决条件,动态调整跟踪与同步方案。在 SOC 芯片上实现了动态软相关跟踪与同步方案,在简化了算法复杂度的情况下,性能仅损失 0.5 dB。

关键词：同步算法软相关低信噪比数据链

采用多载波相位测距的Wi-Fi精密定位方法

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西安交通大学学报 2017年第8期51卷 65-71页

作者：贺磊南卢虎姬正洲空军工程大学信息与导航学院西安710077 空军工程大学理学院西安710051

针对当前室内无线局域网Wi-Fi定位方法误差大、需要额外辅助设备的问题,提出了一种基于多载波相位测距的Wi-Fi精密定位方法。在测距环节,通过中国剩余定理求解多载波相位同余式组实现了距离重构,并给出了一种采用同差处理以降低算法噪... 详细信息

针对当前室内无线局域网Wi-Fi定位方法误差大、需要额外辅助设备的问题,提出了一种基于多载波相位测距的Wi-Fi精密定位方法。在测距环节,通过中国剩余定理求解多载波相位同余式组实现了距离重构,并给出了一种采用同差处理以降低算法噪声敏感性的方法;在定位环节,基于最小测距误差平方和准则,将带有误差的多边测距定位问题转化为受约束的二次最优规划问题,实现了分米级的Wi-Fi定位。实验与仿真结果均表明,所提方法的测距精度可达mm级,定位精度在dm级,较主流MUSIC Wi-Fi定位方法3~5m的定位精度提升了4倍以上。

关键词：无线局域网中国剩余定理载波相位二次规划

基于交换作用的纳磁逻辑电路片上时钟结构研究

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物理学报 2014年第22期63卷 315-319页

作者：张明亮蔡理杨晓阔秦涛刘小强冯朝文王森空军工程大学理学院西安710051

纳磁逻辑电路具有低功耗、非易失和可常温下制备等优点,实现低功耗片上时钟是其集成化的必备条件.本文提出了一种基于交换作用的纳磁逻辑电路片上时钟结构,用载流铜导线产生的奥斯特场将铁磁体薄膜覆层进行磁化,然后依靠铁磁体层与纳磁... 详细信息

纳磁逻辑电路具有低功耗、非易失和可常温下制备等优点,实现低功耗片上时钟是其集成化的必备条件.本文提出了一种基于交换作用的纳磁逻辑电路片上时钟结构,用载流铜导线产生的奥斯特场将铁磁体薄膜覆层进行磁化,然后依靠铁磁体层与纳磁体界面存在的交换作用场使后者磁化方向发生翻转.与轭式铁磁体时钟用外磁场控制纳磁体磁化方向相比,该方案在功耗方面降低了5/6,时钟边界杂散场强度降低了2/3,达到降低功耗、减轻串扰的目的.此外,采用微磁仿真进一步验证了该时钟结构上的纳磁体逻辑阵列可以实现逻辑功能.

关键词：纳磁逻辑片上时钟交换作用