介质谐振器的工作原理

介质谐振器的工作原理

我们目前所接触到的最基本的介质器件是介质谐振器。要想了解介质谐振器的工作原理首先要了解金属波导与谐振腔。

一、 金属波导的一般特性

传输电磁能量或电磁信号的途径可分为两类，一类是电磁波在空间或大气中的传播，另一类是电磁波沿波导系统的传播。人类最初应用的电磁波导波系统是双线传输线，双线传输线主要用在频率较低的场合，当使用频率逐步提高时，双线传输线的传输损耗以及辐射损耗急剧的增加，为了克服辐射损耗，采用了同轴线结构。但是同轴线中所采用的模式仍然是TEM模，必须有内外两根导体，到了频率更高时内导体的损耗变得很严重。在微波频段即分米波段和厘米波段人们发现，用一根中空的金属管来传输电磁波是可行的和方便的。在空管中不可能传播TEM模式，因此采用TE模或TM模，这就是金属波导或称为波导管。到了短毫米波段及亚微毫米波段金属波导的截面积尺寸太小，加工不易，因此采用介质波导作为传输系统。在光波段使用光学纤维和光波导也是介质波导。光学纤维简称光纤现在已成为传输电磁信号的主要手段。

为了近似地实现短路面的边界条件可以用具有高导电率的导体即金属构成的边界面，这样就形成金属波导或称波导管。金属波导可以由一根波导管构成，也可以由多根波导管构成。略去导体表面损耗时，可将边界看作短路面。

波导波的特点是存在一个截止频率，当工作频率高于截止频率时，纵方向为快行波，横方向为驻波，工作频率低于截止频率时，纵方向成为衰减场或渐消场，横方向仍然为驻波。

金属波导的传播特性为ωc=T/(με)1/2 =cT/(με) 1/2或Fc= cT/2∏(με) 1/2临界状态下，电磁波在介质中的波长就是横向波长，即λT=2∏/T=1/fc(με)1/2相应的临界状态下真空中的波长称为临界波长。

当电磁波的角频率大于波长的临界角频率时，电磁波可在波导中传播，反之，波导是截止的。临界角波数决定于波导的截面形状和尺寸。

二、 金属波导的波阻抗

金属壁是由良导体构成而非理想导体，因此电磁波在波导中传播时一定会有功率损耗，从而造成电磁波沿传播方向上的衰减。其衰减常数为：

а=1/4σδ*H2dL/P；

式中，L为波导的横截面的闭合边界线；P为波导中传输的功率流，σ为波导壁的导电

率；δ为波导壁材料中电磁波的趋肤深度。

完全被短路面或开路面包围的封闭电磁系统就是谐振系统。通常用高导电率的导体即金属近似地实现短路面的边界条件，这就是金属壁的谐振腔。当略去腔壁损耗，即认为腔壁由理想导体构成，同时腔内充满不导电的无损媒质时，就是理想的谐振腔。

我们在描述谐振腔之前先做如下定义；矩形波导和矩形谐振腔的边界面与矩坐标系统的做表面重合。谐振腔的高度为b、宽度为a。当矩形波导中a＞b时，TE10模的临界角波数最小，即临界角频率最低，因此TE10模为最低模。当b＜a/2时TE20模是次低模，而当b＞a/2 时，TE01模为次低模。

当矩形波导中a=b时，称为正方形截面波导，此时TE10模与TE01模临界角频率相同，此时的波导单模的传输带宽为零。因此正方形的波导没有实际用途。

三、 圆柱坐标系的波导与谐振腔

研究边界面与圆柱坐标系统的坐标面重合的波导和谐振腔，他们包括圆波导，同轴线，圆柱腔，同轴腔，扇形截面波导与谐振腔等柱形系统。也包括径向线，喇叭波导等非柱形波导系统。

柱形波导的临界波长λ为：λcTM= 2∏/TTM(με) 1/2

介质波导与介质谐振器

金属波导与金属谐振腔广泛应用于分米波厘米波以及较长的毫米波段。由于波导的横截面及谐振腔的尺寸与波长相近，例如矩形波导工作在TE01模时，其宽边尺寸大于二分之一波长，因此到了短毫米波段以及亚毫米波段，金属波导及谐振腔的尺寸太小，难于制造。在红外波段或可见光波段，即波长为微米量级时应用金属波导或谐振腔更不可能。为此，介质波导以及介质谐振器迅速的发展起来并获得广泛的应用。

虽然介质波导及介质谐振器的尺寸也处于波长可以相比的量级，但易于用微细加工手段制成微小尺寸。例如，截面尺寸为微米量级的光学纤维及光波导都属于介质波导。

金属波导中的场可以被看成是平面波在导体面之间往复反射造成的，介质波导中的场也可被看成是电磁波在介质界面之间全反射所造成的。因此，被疏媒质包围的密媒质就形成介质波导。

理想的金属波导内电磁场沿横向呈驻波，在波导边界以外近似于理想导体，不存在电磁场。在介质波导内电磁场沿横向呈驻波，但在介质波导外仍然存在电磁场，它沿横向呈渐减状态，称渐消场。

在充填均匀媒质的金属波导中，TE模和TM模可以单独的满足波导壁的短路边界条件，因此永远可以将TE模与TM模分开，他们都可以在金属波导中传播。当金属波导中填充两种以上的媒质时，或部分充填介质时，电磁场除满足导体壁上的边界条件外，还必须满足媒质界面的连续条件。在均匀填充两种以上媒质的情况下只能有TE与TM的混合模式HEM模式。

在了解了以上内容以后，我们可以接下来进一步了解介质谐振器。早在1939年，介质谐振器的概念和理论就已经被提出但因为没有找到适当的介质材料，这个理论沉睡了20多年，未获得实际的发展，到了20世纪60年代金红石瓷等高介电率陶瓷（ε≈80~100）的研制成功，使介质谐振器又开始被人们注意。但是因为金红石瓷的温度系数太高，限制了它的实际应用。20世纪70年代研制了钛酸钡系和钛酸锆系陶瓷，它们的介电率高，损耗小，温度系数低，才使得介质谐振器实用化。

介质谐振器具有体积小，重量轻，品质因数高，稳定性好等优点。特别是便于应用在微带电路或微波集成电路中和毫米波段，近年来受到很大重视，发展很快。当介电率很高时介质与空气的界面近似于开路面，电磁波在界面上的发射系数接近于1。这时可以把介质谐振器的表面看成是开路壁，即磁壁。于是介质谐振器成为具有齐次边界条件的封闭系统，即等效开路壁（磁壁）谐振腔。

介质器件的应用

介质器件由于具有体积小，频率高，品质因数高，稳定的温度特性等特点，被广泛的应用与射频电路中。特别是在航空航天领域和微波通讯领域更是具有无可替代的优势。

介质谐振器件主要应用于卫星广播接收设备也就是目前行业上所描述的XF波段的广播信号，以及卫星通讯设备的信号接收设备。同时在直放站等身被里面作为标准信号源也得到了广泛的应用。

介质滤波器由于具有良好的选频特点和稳定的温度特性，特别是在射频范围内它具有较小的分布参数所以目前在应用领域正在趋向于GHz频段的情况下，介质滤波器得到了许多射频工程师的偏爱，在越来越多的领域内得到应用。随着介质材料的不断发展，产品可以做到更加小型化，带外衰减可以做到30dB/10MHz.插入损失带内波动等也得到了充分的改善，相信随着制造工艺的不断改善介质滤波器会得到越来越多的设计师们的青睐。介质谐振器按照它们的谐振模式可以分为TEM谐振器和TE01δ谐振器两种前者的工作频率在几百赫芝到十几吉赫芝之间，品质因数在几百到几千。后者的工作频率比前者要高很多目前我们国家可以生产上限频率高达几十吉赫芝的谐振器，品质因数可以达到几千到几万。远高于其他材料组成的谐振器。

介质天线在目前卫星导航与勘测领域以及卫星电视接收中得到了非常广泛的应用，由于介质天线在小体积的条件下就可以得到较大的增益从而在对体积要求较高的产品中被广泛的使用。我国的GPS导航卫星使用的频率是1575.42MHz，全球定位卫星的数量目前是24颗卫星围绕在我们的上空，为了能够达到3维定位，我们的定位系统至少要同时可以接收来自3颗不同的卫星发射过来的信号才可以进行基本的定位计算。在目前市场上所使用的GPS介质天线大多数是25*25*4mm尺寸的，随着市场上对系统小型化的要求，目前已经有更加小型的介质天线应用于GPS导航系统。

介质双工器是应用于数字通信设备以及雷达接收设备等双工通讯系统中的重要器件，通双工器可以把发射信号与接收信号通过双工器把信号沿着不同的信号通道接入或者发射到空中。

伴随着新材料、新工艺的不断发展，具有良好的高频特性的介质器件将会有很大的发展空间，特别是在航空航天以及具有军事战略意义的电子军事对抗战中，截至器件将会发挥越来越大的作用。

介质谐振器与介质谐振器天线的建模与仿真分析汇总

介质谐振器与介质谐振器天线的建模与仿真分析汇总

第3章介质谐振器与介质谐振器天线的建模与仿真分析 3.1介质谐振器 介质谐振器的流程图： 设计 设置 创建 创 检 保存 设 仿 查看计 创建 参数 参数

3.1.1介质谐振器的建模 介质谐振器的模型有很多中，本文主要是以圆柱形介质谐振器为参考，其中，介质谐振器的尺寸

均是由本人视个人情况设定。 本模型由三部分组成：谐振腔、谐振介质和基片， 如图所示： 谐振 谐振 谐振 3.1.2谐振器的设计与仿真分析 （1）开始前的准备工作 上网下载电磁波仿真系统HFSS软件，进行安装。 打开HFSS软件桌面快捷方式，启动HFSS软件。新建一个工程，名称 为yuancong.hfss ，然后设计解决方案类型。在HFSS软件中，具有三种求解方 法。分别是受驱模式求解、受驱终端求解和本征模求解。下面是三种求解方式 的区别： 本征模求解：计算结构的本征模或谐振是一般采用本征模求解方式。本征 模求解可算出结构的谐振频率和在这些谐振频率出对应的场，也可计算出品质 因数。因为本征模问题不包含端口和源，所以介质谐振器运用的求解方式是本 征模求解方式。 受驱模式求解：想用HFSS计算基于微波传输带、波导、传输线等被动高 频结构的基于模式的S参数时，选用Driven Modal。S 参数解决将用一系列波

导模的入射和反射能量来表示。 受驱终端求解：想用HFSS计算基于终端的多导体传输线端口的S参数时，采用受驱终端求解。 （2）设计模型单位 选择软件的单位以毫米为单位。 （3）创建空气腔 选择菜单项创建空气腔，其圆柱体的基坐标为（x=0,y=0,z=0）,并且键入半径为15mm，高度为10mm。并且勾选显示框架项。 （4）创建新材料 由于介质谐振器是由高介电常数和低损耗的介质材料制成，所以要创建高介电常数的材料。 ε=36，命我们在三维模型材质中创建新材质，其中，谐振介质的介电常数 r 名为DielRes.在实际天线设计中，谐振器要放在介质基片之上，基片下面是接地板，接地板如果与谐振器较近就会对谐振频率和品质因数有影响，而且谐振器材料的介电常数必须远大于基片的介电常数。所以设置谐振基片的介电常数 ε=9.6.命名为subs。 r （5）创建基片和介质 创建基片位置为（x=0,y=0,z=0），其中半径为15mm，高度为-1mm。命名为substrate。设置材料为subs 创建介质位置为（x=0,y=0,z=0），其中半径为5mm。高度为5mm。设置材料为DielRes。 （6）检查模型设置 我们已经建立了完整的模型，分析之前唯一没做的是设定边界条件，我们应用系统默认的边界为理想电边界。由于本征模算法不需要端口激励，所以我们不设置激励。 通过菜单项中的边界显示，得出如图结果： (7)设置分析 建好模型后，接下来是使用HFSS软件的分析功能来分析模型的微波性能，首先添加分析功能，然后设置器件所要工作的工作频率。完成设置后，开始分析模型。

常用多介质过滤器用户使用手册(全)

用户手册

一、工艺原理： 多介质过滤器为水处理系统的预处理设备，适用于浊度在 1-10NTU的进水；目的除去水中的悬浮物、颗粒和胶体，降低进水的浊度和SDI 值，满足除盐装置 后续设备的进水要求；设备可以通过周期性的清洗来恢复它的截污能力。 二、技术参数： 1.进水浊度：< 10 NTU 2.出水浊度：<1NTU 3.工作压力 : < 0.6MPa 4.工作温度 : 5-50℃ 5.运行流速 : 6-12m/h 6.水反洗强度 : 20-30m/h 7.气擦洗强度 : 15L/m 2.s 8.填料高度 :无烟煤400/石英砂600 9.石英砂规格： 0.4 ～ 0.65mm （不均匀系数＜ 2） 无烟煤规格： 0.8 ～1.6mm（不均匀系数＜1.7 ） 10．承托层：（如设备要求） 层次尺寸厚度层次尺寸厚度（自下向上）（mm）（mm）（自下向上）（mm）（mm）12～ 410038～16100 24～ 8100416～ 32100注：最下一层承托层的顶部至少应高于配水孔眼100 mm。 三、结构形式： 设备由本体、布水装置、集水装置、外配管及仪表取样装置等组成。进水装 置为上进水、挡板布水，集水装置为多孔板滤水帽集水或穹形多孔板加承托层 结构；设备的本体外部配管配带阀门并留有压力取样接口，便于用户现场安装和实 现装置正常运行。 四、设备的安装 1）安装前检查土建基础是否按设计要求施工。 2）设备按设计图纸进行就位，调整支腿垫铁并检查进出口法兰的水平度和垂直度。 3）将设备和基础预埋铁板焊接固定，固定后再次校验进出口法兰的水平度

和垂直度。 4）将设备本体配管按编号区分后依设计图纸进行组装，每段管道组装前应用干净抹布对内壁进行清洁工作，组装后应保持配管轴线横平竖直，阀 门朝向合理（手动阀手柄朝前，气动阀启动头朝上）。 5）检查本体阀门开关灵活，有卡壳的情况及时整改。 6）设备本体配管完成后应对阀组进行必要的支撑工作等。 7）安装设备上配带的进出水压力表、取样阀等；进出水管道上如有流量探头座应用堵头堵住。 五、初次开车 1）冲洗 考虑到设备和管道连接时的电焊残渣、管道初次投用时的表面污物，设备初次投入运行时应进行冲洗。 A、打开设备的人孔法兰将设备内的零件重新紧固，并确认罐内部件（如水 帽等）不缺少；封闭人孔法兰。 B、打开设备的下排阀，确认设备的出水阀关闭。 C、打开设备进水阀、排气阀，开启生水泵，至设备排气口出水后关闭排气阀，冲洗设备至出水清晰为冲洗终点。关闭生水泵。 2）装填滤料 打开人孔，按所设计的填料高度，依次装入各种规格的填料，每填完一种均要人工扒平方可填上一层 ; 石英砂填装完毕，反洗至排水清澈；再装填无烟煤。滤料装填完毕后封闭人孔。 3）开启反洗泵，至排气阀出水后静止 30 分钟或适时开启生水泵以完全浸泡滤料，再开启反洗泵至设备出水清晰，检测 SDI 值〈4 为冲洗终点。设备进入备用状态。4）设备正常运行后应检测进出水压差不大于 0.5bar，检验进出水的流量显示。 六、操作说明： 本说明叙述的为该设备的常规操作，其在水站系统工作中的操作程序请以“运行说明”为准。 6.1正洗 打开进水阀、下排阀，开启生水泵和预处理加药系统，进入正洗阶段，滤速 控制在 6-10m/h，当出水水质达到要求后，打开出水阀，关闭下排阀，进入制水

多介质过滤器的设计原理

多介质过滤器的设计原理 多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，软化水，纯水的前级预处理等，出水浊度可达3度以下。过滤的含义，在水处理过程中，过滤一般是指以石英砂、无烟煤等滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。用于过滤的多孔材料称为滤料，石英砂是最常见的滤料。滤料有粒状，粉状和纤维状多种。常用滤料有石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、拓榴石、瓷、塑料球等。多介质过滤器（滤床），既采用两种以上的介质作为滤层的介质过滤器，在工业循环水处理系统中，用以去除污水中杂质、吸附油等，使水质符合循环使用的要求。过滤的作用，主要是去除水中的悬浮或胶态杂质，特别是能有效地去除沉淀技术不能去除的微小粒子和细菌等，BODs和COD等也有某种程度的去除效果。性能参数如下表所示：过滤器构成 多介质过滤器主要由过滤器体、配套管线和阀门构成。其中过滤器体主要包括以下组件：简体；布水组件；支撑组件；反洗气管；滤料；排气阀(外置)等。 滤料的选择依据 (1)必须有足够的机械强度，以免在反冲洗过程中很快地磨损和

破碎；(2)化学稳定性要好；(3)不含有对人体健康有害及有毒物质，不含有对生产有害、影响生产的物质；(4)滤料的选择，应尽量采用吸附能力、截污能力大、产水量高、出水水质好的滤料。在滤料中，卵石主要是起支撑作用，在过滤工艺过程中，因其强度高，相互之间的间距缝隙稳定，孔隙大，便于正洗工序中，滤后水顺利通过；同样，反洗工序中，反洗水和反洗空气等能顺利通过。常规配置中，卵石分为四种规格，铺垫方式为自下而上先大后小。滤料的粒径和装填高度之间的关系 滤床的高度和滤料的平均粒径的比值为800～1 000(设计规)。滤料的粒径的大小和过滤精度相关。下表所示为各部件的功用和结构形式。多介质过滤器 在水处理上使用的多介质过滤器，常见的有：无烟煤-石英砂-磁铁矿过滤器，活性炭-石英砂-磁铁矿过滤器，活性炭-石英砂过滤器，石英砂-瓷过滤器等。多介质过滤器的滤层设计，主要考虑的因素为：1、不同滤料具有较大的密度差，保证反洗扰动后不会发生混层现象。2、根据产水用途选择滤料。3、粒径要求下层滤料粒径小于上层滤料粒径，以保证下层滤料的有效性和充分利用。事实上，以三层滤床为例，上层滤料粒径最大，有密度小的轻质滤料组成，如无烟煤、活性炭；中层滤料粒径居中，密度居中，一般为石英砂组成；下层滤料由粒径最小，密度最大的重质滤料组成，如磁铁矿。由于密度差的限制，三层介质过滤器的滤料选择基本上是固定的。上层滤料

介质谐振器与介质谐振器天线的建模与仿真分析汇总

第3章介质谐振器与介质谐振器天线的建模与仿真分析 3.1介质谐振器 介质谐振器的流程图： 设计单位 设置默认材 料 创建空气腔 创建介质 检查模型 保存工程 设置分析 仿真 查看计算结果 创建场覆盖图 参数扫描 参数扫描结

3.1.1介质谐振器的建模 介质谐振器的模型有很多中，本文主要是以圆柱形介质谐振器为参考，其中，介质谐振器的尺寸均是由本人视个人情况设定。 本模型由三部分组成：谐振腔、谐振介质和基片，如图所示： 3.1.2谐振器的设计与仿真分析 （1）开始前的准备工作 上网下载电磁波仿真系统HFSS 软件，进行安装。 打开HFSS 软件桌面快捷方式，启动HFSS 软件。新建一个工程，名称为yuancong.hfss ，然后设计解决方案类型。在HFSS 软件中，具有三种求解方法。分别是受驱模式求解、受驱终端求解和本征模求解。下面是三种求解方式的区别： 本征模求解：计算结构的本征模或谐振是一般采用本征模求解方式。本征模求解可算出结构的谐振频率和在这些谐振频率出对应的场，也可计算出品质因数。因为本征模问题不包含端口和源，所以介质谐振器运用的求解方式是本征模求解方式。 受驱模式求解：想用HFSS 计算基于微波传输带、波导、传输线等被动高频结构的基于模式的S 参数时，选用Driven Modal 。S 参数解决将用一系列波导模的入射和反射能量来表示。 受驱终端求解：想用HFSS 计算基于终端的多导体传输线端口的S 参数时，采用受驱终端求解。 （2）设计模型单位 选择软件的单位以毫米为单位。 （3）创建空气腔 选择菜单项创建空气腔，其圆柱体的基坐标为（x=0,y=0,z=0）,并且键入半径为15mm ，高度为10mm 。并且勾选显示框架项。 谐振腔 谐振介质 谐振器基片

多介质过滤器说明书

多介质过滤器说明书

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? 多介质过滤器 使 用 说 明 书 北京筑恒科技有限公司

多介质过滤器操作维护手册 1、概述: 多介质过滤器学名:浅层介质过滤器,它是利用石英砂、无烟煤等滤料作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等,最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。常用滤料有石英砂、活性碳、无烟煤、锰砂等。广泛运用到农业灌溉、化工、石油、冶金、工矿等各行业。 SJL全自动多介质过滤器的特点： （1）多介质过滤的作用 多介质滤器是一种压力式过滤器,利用过滤器内所填充的精制石英砂滤料,当进水自上而下流经滤层时,水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除,从而使水的浊度降低。 （2）SJL多介质过滤器的主要特点 ?多介质过滤器设备结构简单、运行可以实现自动控制、处理流量大、反 冲次数少、过滤效率高、阻力小、操作维修方便等特点。 ?本产品可分为手动型和全自动型。手动型主要是通过阀门的调节来控制过滤器的运行、正洗、反洗;而全自动型是通过自动头来进行对过滤器运行，正洗、反洗等状态的控制,罐体材质可分为玻璃钢罐、碳钢罐、不锈钢罐，也可根据用户要求制作。 ?结构紧凑:该设备集混凝反应、过滤、连续清洗于一体。简化了水处理工艺流程、占地面积小、结构简单、安装操作灵活方便。降低了原水处理工艺多环节的能耗和人工管理费用,减轻了操作难度

滤波器基本原理、分类、应用

滤波器原理 滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。在测试装置中，利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。 广义地讲，任何一种信息传输的通道（媒质）都可视为是一种滤波器。因为，任何装置的响应特性都是激励频率的函数，都可用频域函数描述其传输特性。因此，构成测试系统的任何一个环节，诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等，都将在一定频率范围内，按其频域特性，对所通过的信号进行变换与处理。 本文所述内容属于模拟滤波范围。主要介绍模拟滤波器原理、种类、数学模型、主要参数、ＲＣ滤波器设计。尽管数字滤波技术已得到广泛应用，但模拟滤波在自动检测、自动控制以及电子测量仪器中仍被广泛应用。带通滤波器 二、滤波器分类 ⒈根据滤波器的选频作用分类 ⑴低通滤波器 从0～f2频率之间，幅频特性平直，它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过，而高于f2的频率成分受到极大地衰减。 ⑵高通滤波器 与低通滤波相反，从频率f1～∞，其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过，而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。 ⑶带通滤波器 它的通频带在f1～f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过，而其它成分受到衰减。 ⑷带阻滤波器 与带通滤波相反，阻带在频率f1～f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减，其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过。 推荐精选

低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式，其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器，例如：低通滤波器与高通滤波器的串联为带通滤波器，低通滤波器与高通滤波器的并联为带阻滤波器。 低通滤波器与高通滤波器的串联 低通滤波器与高通滤波器的并联 ⒉根据“最佳逼近特性”标准分类 ⑴巴特 沃斯滤波 器 从幅频特 性提出要 求，而不 考虑相频 特性。巴 特沃斯滤 波器具有最大平坦幅度特性，其幅频响应表达式为： ⑵切比雪夫滤波 器 推荐精选

介质谐振天线

介质谐振天线 介质谐振天线（dielectric resonator antenna） 随着无线通信事业的飞速发展,对于天线的小型化、宽频带、低损耗等性能提出了更高的要求。虽然各种各样的微带天线因其低剖面、轻质量等优点,已经得到了深入的研究和广泛的应用,但由于在高频段金属欧姆损耗高和在低频段天线几何尺寸大这两个关键性技术瓶颈的存在,其发展和应用受到了一定的限制。近年来,一种新型天 线——介质谐振器天线由于良好的性能而受到了广泛的关注和研究。 介质谐振器早期主要作为一种能量的存储装置，直到1983年美国休斯顿大学的郎教授发表的第一篇关于圆柱形介质谐振器天线的文章后，才引起人们对介质谐振器天线的关注。介质谐振器天线是一种谐振式天线，由低损耗的微波介质材料构成，它的谐振频率由谐振器尺寸、形状和相对介电常数所决定。且介质谐振器具有其自身特有的优势： (1)介电常数的选择范围很大(6－140)，允许设计者灵活控制尺寸和带宽； (2)介质谐振器天线通过整个谐振器表面（除了与地板接触的那个面之外）进行辐射，因为没有导体和表面波损耗而自身介质损耗又小，其辐射效率很高（>95%）； (3)介质谐振器的形状有多种，设计具有很大的灵活性； (4)介质谐振器天线馈电方式较多：探针，缝隙耦合，微带线，共面波导，介质镜像波导等，且其它天线的馈电技术都比较容易地应用到介质谐振器天线中； (5)可以激励起多种模式，针对不同的覆盖要求可产生宽边或圆锥型的辐射模式； (6)介质谐振器天线加工简单，成本较低，便于集成设计。基于以上优点，介质谐振器天线已广泛应用于Bluetooth、PHS、WLAN等通信系统中，并在雷达系统、移动卫星通信、相控阵天线等诸多领域显示出潜在的应用价值。 介质谐振器天线研究方向 近年来围绕介质谐振器天线的研究主要集中在以下几个方面： 1、圆极化介质谐振器天线 2、高增益介质谐振器天线 3、宽频带介质谐振器天线 4、双极化介质谐振器天线

多介质过滤器说明书1

多介质过滤器 使 用 说 明 书 筑恒科技

多介质过滤器操作维护手册 1、概述： 多介质过滤器学名：浅层介质过滤器，它是利用石英砂、无烟煤等滤料作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。常用滤料有石英砂、活性碳、无烟煤、锰砂等。广泛运用到农业灌溉、化工、石油、冶金、工矿等各行业。 SJL全自动多介质过滤器的特点： （1）多介质过滤的作用 多介质滤器是一种压力式过滤器，利用过滤器所填充的精制石英砂滤料，当进水自上而下流经滤层时，水中的悬浮物及粘胶质颗粒被去除，从而使水的浊度降低。 （2）SJL多介质过滤器的主要特点 ?多介质过滤器设备结构简单、运行可以实现自动控制、处理流量大、反冲次数少、过滤效率高、阻力小、操作维修方便等特点。 ?本产品可分为手动型和全自动型。手动型主要是通过阀门的调节来控制过滤器的运行、正洗、反洗；而全自动型是通过自动头来进行对过滤器运行，正洗、反洗等状态的控制，罐体材质可分为玻璃钢罐、碳钢罐、不锈钢罐，也可根据用户要求制作。 ?结构紧凑：该设备集混凝反应、过滤、连续清洗于一体。简化了水处理工艺流程、占地面积小、结构简单、安装操作灵活方便。降低了原水处理工艺多环节的能耗和人工管理费用，减轻了操作难度 ?混凝反应效果明显：应用混凝反应机理和沉降机理，有效地去除水中的

悬浮物和胶体物质，有利于在砂滤区进一步降胝出水浊度。 ?连续自清洗过滤：过滤介质自动循环，连续清洗，无需停机进行反冲洗?降低原水的悬浮物(SS)含量：配合微絮凝装置，进水最高SS≤mg/L的各种工业用水、城市生活污水、工业用水作为回用水，去除率≥90%，达到完美过滤效果 （3）SJL多介质过滤器工作原理 多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质，常温操作、耐酸碱、氧化，PH 适用围为2-13。系统配置完善的保护装置和监测仪表,且具有反冲洗功能，泥垢等污染物很快被冲走，耗水量少，按用户要求可设置全自动功能。在一定的压力下，使原液通过该介质的触絮凝、吸附、截留，去除杂质，从而达到过滤的目的。其装的填料一般为：石英砂、无烟煤、颗粒多孔瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择使用。其过滤精度在0.005－0.01m之间,可有效去除胶体微粒及高分子有机物。 当除多介质过滤器因截留过量的机械杂质而影响其正常工作，则可用反冲洗的方法来进行清洗。利用逆向进水，同时通入压缩空气，进行气水混合擦洗，使过滤器砂滤层松动，可使粘附于石英砂表面的截留物剥离并被反冲水流带走，有利于排除滤层中的沉渣、悬浮物等，并防止滤料板结，使其充分恢复截污能力，从而达到清洗的目的。反洗以进出口压差参数设置来控制反冲洗周期，经验得知一般为一天，具体须视原水浊度而定。 多介质过滤器利用操作阀组，过滤器的启运、正洗、反洗、停机等工序均是手动控制操作。 当除铁锰装置运行至进出口压差为0.07MPa时，必须进行反洗。 2、结构特点 设备本体是带上下椭圆封头的圆柱形钢结构，过滤器材质为玻璃钢，衬PVC 胆体，部在进水口设有布水器，下部设有集水装置，集水装置上填装1000 mm

微波介质谐振器的发展和应用前景

微波介质谐振器的发展 和应用前景 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

微波介质谐振器的发展和应用前景 成都微波技术支持工程师：郑国全 一、微波是什么 微波是指频率300MHz-3000GHz的电磁波，是无线电波中的一个频段，即波长在1米（不含1米）到0.1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”，微波作为一种电磁波具有波粒二象性。 二、微波的特性 微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。从电子学和物理学观点来看，微波这段电磁频谱具有不同于其他波段的如下重要特点： 穿透性 微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，物料内外加热均匀一致。 选择性加热 物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此对于食品，含水量的多少对微波加热效果影响很大。 热惯性小 微波对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。 似光性和似声性 微波波长很短，比地球上的一般物体（如飞机，舰船，汽车建筑物等）尺寸相对要小得多，或在同一量级上。使得微波的特点与几何光学相似，即所谓的似光性。因此在微波频段工作，能使电路元件尺寸减小，系统更加紧凑。可以制成体

多介质过滤器的原理及操作日常维护

多介质过滤器 1、工艺原理： 多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料去除原水中的悬浮物，属于普通快滤设备。 含有悬浮物颗粒的水与絮凝剂充分混合，使水中形成胶体颗粒的双电层被压缩。当胶体颗粒流过多介质过滤器的滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于吸附在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜，随时间推移过滤器的前后压差将会升高，直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动，从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。本工程中使用的双层滤料是在过滤层上部放置较轻的大颗粒无烟煤，下部为大比重的小颗粒石英砂，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。 二、日常运行检查： 进入正常生产后, 操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。把巡检的结果如实记录下来，与运行记录一起给予总结，作为定期维修的资料。 二、定期检查： 设备要进行定期检查, 其目的是为了保证在较长时间内系统安全运行。本设备是较大型设备，检查作业需要较长时间。为了缩短定期检查的停车时间，应尽量与原水处理装置其他设备装置的检修同时进行，如发现有异常，要及时处理。

三、滤料更换： ●滤料： （1）无烟煤（上层）：粒径：0.8-1.2mm；厚度：400mm （2）石英砂（下层）：粒径：0.4-0.65mm；厚度：800mm 四. 多介质过滤器通用操作步骤： 1、设备制水： 1.1正洗(一) ●开正洗排水阀MV116。 ●开进水阀MV111。 ●正洗3分钟或出水浊度小于1NTU时正洗合格。 1.2制水

●开出水阀MV112。 ●关正洗排水阀MV116。 ●开始制水。 ●系统运行巡检。 2、设备反洗： 2.1 松滤料 ●检查反洗水箱的液位是否处于高液位,必须满足过滤器反洗水量的要求。 ●打开反洗排水阀MV114 ●启动反洗泵P102。 ●开反洗进水阀MV113，反洗5分钟。 2.2 排水 ●关反洗进水阀MV113。 ●关反洗泵P102。 ●打开正排阀MV116、排气阀MV117。 ●排水至过滤器液位到达上视镜中部(排水时间10分钟)。 2..3 气擦洗 ●关正排阀MV116。 ●打开进气阀MV115。 ●气擦洗时间3-5分钟。 2.4 水反洗 ●关进气阀MV115、排气阀MV117。 ●启动反洗泵P102。 ●开反洗进水阀MV113，反洗10-15分钟。 2.5 静置 ●关反洗进水阀MV113。 ●关反洗泵P102。 ●静置3分钟。 2.6 正洗（二） ●关反洗排水阀MV114。 ●开进水阀门MV111，下排阀MV116。

介质谐振器天线

Compact wideband multi-layer cylindrical dielectric resonator antennas W.Huang and A.A.Kishk Abstract:Homogenous dielectric resonator antennas(DRAs)have been studied widely and their bandwidth have been reached to the possible upper limit.A new non-homogenous DRA,multi- layer cylindrical DRA(MCDRA),is designed and fabricated to achieve wider bandwidth.The antennas consist of three different dielectric discs,one on top of the other.Two different excitation mechanisms are studied here.As much as66%of impedance bandwidth with a broadside radiation pattern has been demonstrated using a50V coaxial probe placed off the antenna axis.More than 32%of impedance with a broadside radiation pattern has been achieved when the antenna is excited by an aperture coupled50V microstrip feedline.Mode analysis is carried out to investigate the natural resonance behaviours of the MCDRA structure. 1Introduction The dielectric resonator(DR)was used as an energy storage device rather than a radiator in microwave circuits for many years[1].In1983,Long et al.[2]introduced it as an antenna,which is able to offer the advantages of compact size,low Ohmic losses and wider matching bandwidth over the microstrip antenna.The dielectric resonator antenna(DRA)is also simple to fabricate and easy to feed by different coupling mechanisms,such as coaxial probe,microstrip line coupled aperture,slotline,stripline and so on.Moreover,compared with the microstrip antenna,no surface wave losses are suffered because the DRA element is directly placed on the ground plane. However,because of the high dielectric constant and the high Q-factor,it has a limited impedance bandwidth of operation.At the early stage of development,simple shapes of the DRAs,such as a hemispherical DRA[3],a cylindrical DRA[4]and a rectangular DRA[5],were con-sidered.A bandwidth ranging from5to10%was achieved. Later,with improved knowledge of the antenna operation and the numerical tools,enhancements of the bandwidth were achieved using other shapes,such as truncated tetrahe-dron shape[6],split cone shape[7]and half-hemispherical shape DRAs[8].Although the bandwidth of the homo-geneous DRAs was improved to its possible upper limit,a much wider bandwidth was achieved by stacking two differ-ent DRAs[9,10],loading a high permittivity,low-pro?le dielectric disc on top of a conventional homogeneous DRA in[11]and plugging an inner core into the lower stacked part[12].In addition,in[13],multisegment DRAs are developed to enhance its coupling to a microstrip line by inserting one or more thin segments of different per-mittivity substrates under a DRA of low permittivity. Here,a wideband multi-layer cylindrical DRA (MCDRA)is designed and fabricated by simply placing three different dielectric discs of the same diameter,one on top of the other,as shown in Fig.1.Three dielectric discs are made of standard available dielectric substrate materials in our laboratory:Rogers RT/Duroid6010 (1r?10.2)with thickness2.5mm,Poly?on POLYGUIDE (1r?2.32)with thickness 3.35mm and Rogers RT/ Duroid6006(1r?6.15)with thickness 2.5mm.The shape of the MCDRA can be considered as not physically deformed but electrically deformed because of the different dielectric constant of each disc.Therefore compared with the equivalent homogenous DRA,the MCDRA supports several broadside radiating modes with close resonant fre-quencies,which provide wider bandwidths.Also,the MCDRA resides on a ground plane,which does not support surface waves as multisegment DRAs do,so it will not suffer the surface wave losses.The fabrication is also simple since the thickness of each disc is the same as the materials available in market. In Section2,MCDRAs with different stack order are per-formed numerically in order to?nd the optimal order.A coaxial-probe-fed MCDRA geometry with optimal order is described for both simulation and measurements cases. Also,the measured re?ection coef?cients and radiation pat-terns are veri?ed with the simulated results.In Section3,an aperture-coupled microstrip-line-fed MCDRA is described and the measured voltage standing wave ratio(VSWR)is veri?ed experimentally.The simulated radiation patterns are also demonstrated.In Section4,mode analyses are dis-cussed to explain the natural resonance behaviour of the MCDRA.In the last section,conclusions are provided. 2Coaxial probe excitation 2.1Antenna geometry and fabrication The geometry of the probe-excited MCDRA is shown in Fig.1.The antenna with diameter(D1)of14mm resides on a?nite square ground plane with side length(D2)of 80mm,which is large enough to assure negligible edge effect on the input impedance.A50V coaxial probe is used to excite the DRA.The probe is located(A)3.7mm off the centre with the length(B)5.845mm and radius 0.3mm.The antenna is simulated using the frequency domain commercial software WIPL-D[14],which is #The Institution of Engineering and Technology2007 doi:10.1049/iet-map:20070028 Paper?rst received7th February and in revised form24th June2007 The authors are with the Department of Electrical Engineering,University of Mississippi,Oxford,MS,USA38677 E-mail:whuang1@https://www.wendangku.net/doc/a93798921.html,

多介质过滤器的原理及操作日常维护

多介质过滤器的原理及操 作日常维护 Revised by Liu Jing on January 12, 2021

多介质过滤器 1、工艺原理： 多介质过滤器是利用石英砂、无烟煤两种滤料去除原水中的悬浮物，属于普通快滤设备。 含有悬浮物颗粒的水与絮凝剂充分混合，使水中形成胶体颗粒的双电层被压缩。当胶体颗粒流过多介质过滤器的滤料层时，滤料缝隙对悬浮物起筛滤作用使悬浮物易于吸附在滤料表面。当在滤料表层截留了一定量的污物形成滤膜，随时间推移过滤器的前后压差将会升高，直至失效。此时需要利用逆向水流反洗滤料，使过滤器内石英砂及无烟煤层悬浮松动，从而使粘附于石英砂及无烟煤表面的截留物剥离并被水流带走，恢复过滤功能。本工程中使用的双层滤料是在过滤层上部放置较轻的大颗粒无烟煤，下部为大比重的小颗粒石英砂，这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。 二、日常运行检查： 进入正常生产后, 操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。把巡检的结果如实记录下来，与运行记录一起给予总结，作为定期维修的资料。 二、定期检查：

设备要进行定期检查, 其目的是为了保证在较长时间内系统安全运行。本设备是较大型设备，检查作业需要较长时间。为了缩短定期检查的停车时间，应尽量与原水处理装置其他设备装置的检修同时进行，如发现有异常，要及时处理。 三、滤料更换：

滤料： （1）无烟煤（上层）：粒径：0.8-1.2mm；厚度：400mm （2）石英砂（下层）：粒径：0.4-0.65mm；厚度：800mm 四. 多介质过滤器通用操作步骤： 1、设备制水： 1.1正洗(一) 开正洗排水阀MV116。 开进水阀MV111。 正洗3分钟或出水浊度小于1NTU时正洗合格。 1.2制水 开出水阀MV112。 关正洗排水阀MV116。 开始制水。 系统运行巡检。 2、设备反洗： 2.1 松滤料 检查反洗水箱的液位是否处于高液位,必须满足过滤器反洗水量的要求。 打开反洗排水阀MV114 启动反洗泵P102。 开反洗进水阀MV113，反洗5分钟。 2.2 排水 关反洗进水阀MV113。

多介质过滤器操作规程

多介质过滤器操作步骤： 1．设备制水： 1.1 正洗（当该过滤器一段时间不用，又投运时，需要进行正洗一下） 开正洗排水阀。 开进水阀。 当出水浊度小于3 度时正洗合格。 1.2 制水 开出水阀。 关正洗排水阀。 开始制水。 系统运行巡检。 2、设备反洗

2.1 排水 关闭进水阀、出水阀。 开上排阀。 开正洗排水阀，观测过滤器视镜，使排水至滤层面10-20cm。 关闭正洗排水阀。 2.2 空气擦洗 启动罗茨风机。 开进气阀。 气擦洗2-3 分钟。 关闭进气阀，关闭罗茨风机。 注：先开风机，再开进气阀；停止时先关进气阀，再停风。否则可能会造成水倒灌而损坏风机。 2.3 反洗 检查反洗水箱是否在高液位。 启动反洗泵。 开反洗进水阀，反洗5-1 2 分钟 2.4 静置 关反洗出水阀。 关反洗进水阀。 关反洗泵。 2.5 正洗 开进水阀门、下排阀。

当出水浊度小于3 度时正洗合格。 关下排阀、进水阀。 设备处于备用状态。 3、设备切换： 当多介质过滤器需要反洗时，备用过滤器依次按“1、设备制水”的序启动投用。原备用过滤器运行正常后，原运行过滤器按“2、设备反洗”的次序进行反洗，最后进入备用状态。 连续运行时间： 系统的设计运行时间12-24 小时，随后应对多介质过滤器进行反洗，并应依据季节不同、水质的变化等调整反洗周期，确保出水浊度小于3 度。当多介质过滤器进出压差达到0.05Mpa 时，应反洗。 反洗流量： 反洗的目的在于使石英砂和无烟煤反向松动，并将滤层上所截留的截留物冲走，达到清洁滤层的作用，通常控制反洗强度控制在 10L/m2.s 左右，以颗粒多孔陶瓷不被冲跑为宜。 反洗时间： 反洗时间的长短和填料层的截污量有关。反冲洗时间可根据反洗排水浊度而定。一般情况下反洗浊度应小于3NTU，且时间不少于5 分钟，可根据运行情况进行适当调整。 运行时间：24 小时反洗一次（按实际调整） 反洗时间：约40min/次（包括气洗、正洗，按实际调整）

11种经典软件滤波的原理和实现58239

11种经典软件滤波的原理和实现 1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法） A、方法： 根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A） 每次检测到新值时判断： 如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效 如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值 B、优点： 能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 C、缺点 无法抑制那种周期性的干扰 平滑度差 2、中位值滤波法 A、方法： 连续采样N次（N取奇数） 把N次采样值按大小排列 取中间值为本次有效值 B、优点： 能有效克服因偶然因素引起的波动干扰 对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果 C、缺点： 对流量、速度等快速变化的参数不宜 3、算术平均滤波法 A、方法： 连续取N个采样值进行算术平均运算 N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低 N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高 N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4 B、优点： 适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波 这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动 C、缺点： 对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用 比较浪费RAM 4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法） A、方法： 把连续取N个采样值看成一个队列 队列的长度固定为N 每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则) 把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果 N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4

B、优点： 对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高 适用于高频振荡的系统 C、缺点： 灵敏度低 对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差 不易消除因为脉冲干扰所引起的采样值偏差 不适用于脉冲干扰比较严重的场合 比较浪费RAM 5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法） A、方法： 相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法” 连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值 然后计算N-2个数据的算术平均值 N值的选取：3~14 B、优点： 融合了两种滤波法的优点 对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除因为脉冲干扰所引起的采样值偏差 C、缺点： 测量速度较慢，和算术平均滤波法一样 比较浪费RAM 6、限幅平均滤波法 A、方法： 相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法” 每次采样到的新数据先进行限幅处理， 再送入队列进行递推平均滤波处理 B、优点： 融合了两种滤波法的优点 对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除因为脉冲干扰所引起的采样值偏差 C、缺点： 比较浪费RAM 7、一阶滞后滤波法 A、方法： 取a=0~1 本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果 B、优点： 对周期性干扰具有良好的抑制作用 适用于波动频率较高的场合 C、缺点： 相位滞后，灵敏度低