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10kHz高功率1.5μm KTA光参量振荡器
1
作者 刘景 孟君 +1 位作者 刘高佑 刘兆军 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期146-154,共9页
针对1.5μm激光的广泛应用需求,设计并实现了一种基于KTiOAsO_(4)(KTA)晶体的外腔型光参量振荡器,其重复频率为10 kHz。研究采用主振荡功率放大器构建1 064 nm泵浦源系统:分别以808 nm和878 nm激光二极管作为主振荡器与功率放大器的泵浦... 针对1.5μm激光的广泛应用需求,设计并实现了一种基于KTiOAsO_(4)(KTA)晶体的外腔型光参量振荡器,其重复频率为10 kHz。研究采用主振荡功率放大器构建1 064 nm泵浦源系统:分别以808 nm和878 nm激光二极管作为主振荡器与功率放大器的泵浦,以Nd:YVO_(4)晶体作为增益介质,结合电光调Q技术,获得重复频率为10 kHz、平均功率为20.13 W的1 064 nm激光输出,x、y方向上的光束质量因子M^(2)均优于1.5。基于该泵浦源,构建双程泵浦平平腔KTA-OPO,系统性地研究了泵浦光斑直径和谐振腔长度对KTA-OPO泵浦阈值及输出功率的影响。经过优化后,在腔长为40 mm、泵浦光斑直径为430μm的条件下,系统可获得6.26 W的1 535.5 nm激光输出,光光转换效率达33%。文中研究采用外腔型KTA-OPO结构,提高了高重频1.5μm激光的输出功率。 展开更多
关键词 激光光学 光参量振荡器 非线性频率变换 Nd:YVO_(4)晶体 KTA晶体
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液晶弹性体自持驱动器研究进展
2
作者 李理想 江智超 +5 位作者 赵静 张英 刘清 杨清 刘玥 肖尧予 《液晶与显示》 北大核心 2025年第2期250-271,共22页
液晶弹性体(Liquid Crystal Elastomers,LCE)驱动器是一类通过液晶基元取向与适度交联形成的各向异性聚合物网络材料。凭借其可逆驱动性、多样刺激响应性、快速响应性、可编程性和良好的力学性能,LCE驱动器在软体机器人、人工肌肉和微... 液晶弹性体(Liquid Crystal Elastomers,LCE)驱动器是一类通过液晶基元取向与适度交联形成的各向异性聚合物网络材料。凭借其可逆驱动性、多样刺激响应性、快速响应性、可编程性和良好的力学性能,LCE驱动器在软体机器人、人工肌肉和微型智能器件领域具有广泛的应用潜力。近年来,以LCE的可逆驱动能力为基础,研究人员通过引入负反馈回路控制机制,构建了LCE自持驱动器,使LCE基于物理智能直接从恒定能源或自然环境获取能量,并模仿自然软体生物的规律性、连续性和自持续运动,实现自主连续变形和自持移动功能。本文从LCE刺激响应性出发,详细总结了LCE自振荡器和LCE自持行进器两大类自持驱动系统的构筑原理、负反馈控制机制、运动模式和潜在应用领域,并对LCE自持驱动系统的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 液晶弹性体 刺激响应性 自持驱动 自振荡器 自持行进器
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基于改进卡尔曼滤波的星内校时守时方法
3
作者 黄跃 王慧泉 +1 位作者 涂实磊 金仲和 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2157-2164,共8页
为解决微纳卫星星上校时守时系统的稳定性差、受环境温度影响大的问题,提出了提高系统性能的新息加权自适应卡尔曼滤波算法。建立温补晶振的频率随温度变化的模型,采用卡尔曼滤波算法滤除输入噪声并实现晶振的校准,采用新息加权技术滤... 为解决微纳卫星星上校时守时系统的稳定性差、受环境温度影响大的问题,提出了提高系统性能的新息加权自适应卡尔曼滤波算法。建立温补晶振的频率随温度变化的模型,采用卡尔曼滤波算法滤除输入噪声并实现晶振的校准,采用新息加权技术滤除野值,利用自适应技术减少系统噪声对滤波结果的影响。实验结果表明:所提算法可以在600 s左右实现收敛并且在校时期间可以实时调整,校时过程中可有效地减小输入野值和系统噪声的影响,在环境温度变化时守时精度可达到178μs/d,有效地提高了系统的稳定性和守时精度。 展开更多
关键词 微纳卫星 卡尔曼滤波 晶振模型 时间同步 新息加权
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光纤激光器泵浦MgO:PPLN光参量振荡器的研究
4
作者 高亦飞 李青松 +8 位作者 林毅 高广泽 汪立军 王彤璐 翁天顺 何钦政 韩松 雷婕妤 江辉 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期847-854,共8页
3~5μm中红外激光因其在气体检测、医学医疗和光电对抗等领域的诸多应用而备受关注,其中1064 nm激光泵浦周期极化掺镁铌酸锂光学超晶格(MgO:PPLN)作为获得3~5μm中红外激光的重要方式已成为当前国内外的研究热点。本文采用全国产化宽光... 3~5μm中红外激光因其在气体检测、医学医疗和光电对抗等领域的诸多应用而备受关注,其中1064 nm激光泵浦周期极化掺镁铌酸锂光学超晶格(MgO:PPLN)作为获得3~5μm中红外激光的重要方式已成为当前国内外的研究热点。本文采用全国产化宽光谱1064 nm脉冲光纤激光器泵浦多周期MgO:PPLN晶体,以泵浦光单通、信号光单谐振的OPO工作方式(SPSR-OPO),实现高功率3181 nm、3419 nm、3620 nm和3807 nm中红外激光输出。在最大功率89.7 W泵浦下,输出功率分别为13.29 W、12.19 W、9.5 W和7.61 W,光-光转换效率分别为14.82%、13.59%、10.59%和8.48%。本研究通过使用全国产化宽光谱脉冲光纤激光泵浦MgO∶PPLN晶体,大幅降低了获得中红外激光的所需泵浦源的技术门槛,为高功率国产化中红外激光器研发提供了重要的实验依据。 展开更多
关键词 激光器 MgO∶PPLN晶体 中红外激光器 光参量振荡器
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一种基于相位误差校正技术的快速启动晶体振荡器 被引量：2
5
作者 王子轩 王山虎 +5 位作者 王鑫 姚佳飞 张珺 胡善文 蔡志匡 郭宇锋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1182-1188,共7页
随着超低功耗(Ultra-Low Power,ULP)物联网(Internet of Things,IoT)系统的发展,采用能量注入技术的快速启动晶体振荡器因对IoT系统功耗影响巨大而逐渐成为研究热点.能量注入技术可以显著降低晶体振荡器的启动时间和启动能量,但是对注... 随着超低功耗(Ultra-Low Power,ULP)物联网(Internet of Things,IoT)系统的发展,采用能量注入技术的快速启动晶体振荡器因对IoT系统功耗影响巨大而逐渐成为研究热点.能量注入技术可以显著降低晶体振荡器的启动时间和启动能量,但是对注入源的精度要求苛刻.为了扩大注入频偏容限以及实现高注入效率,本文提出了一种基于延迟锁定环的相位误差校正技术.该技术将注入频偏容限扩大到2%,启动过程的非注入持续时间仅为4个周期,实现了高效注入.本文所述晶体振荡器采用40 nm CMOS工艺设计并流片.在1.0 V电源电压下采用24 MHz晶体进行测试,当注入频偏高达2%时,实现了7.2μs的启动时间,启动能量为5.1 nJ.相比同频偏下的传统注入方案,启动时间缩短了99.66%. 展开更多
关键词 相位误差校正 晶体振荡器 快速启动 延迟锁定环 能量注入
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太赫兹量子频标的研究进展 被引量：2
6
作者 韦博 陈铭铭 +3 位作者 程序 蒋艺 饶云博 张亮 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期987-998,共12页
高度稳定的时钟对导航、通信和传感中的电子系统至关重要,时钟的核心就是频率标准,而以晶振作为频标难以满足高精作战和航天活动等要求。以基态原子或分子的跃迁频率作为参考的量子频标性能优于传统晶振。然而,以原子钟为主的现有量子频... 高度稳定的时钟对导航、通信和传感中的电子系统至关重要,时钟的核心就是频率标准,而以晶振作为频标难以满足高精作战和航天活动等要求。以基态原子或分子的跃迁频率作为参考的量子频标性能优于传统晶振。然而,以原子钟为主的现有量子频标,由于体积过于庞大无法满足战场调度等场景便携性的要求,或价格过于昂贵难以实现普适。随着太赫兹光谱学和电子学技术的发展铺垫,以硫化羰(OCS)为参考分子的太赫兹分子钟应运而生,其既能拥有比传统晶振高几个数量级的稳定度和准确度,又能大大减少器件尺寸和生产成本。但因现阶段技术限制,其指标仍有很大的提升空间。随着相关领域技术的突破,太赫兹量子频标将为现代化人们生产生活和科研探索提供关键性支持,具有深远而重大的意义。 展开更多
关键词 频率标准 晶振 量子频标 原子钟 太赫兹分子钟
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一种高频率稳定度模拟温度补偿晶体振荡器
7
作者 贺旭东 张一帆 董超 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第5期685-689,694,共6页
介绍了一种高频率稳定度模拟温度补偿晶体振荡器。采用温度传感器,一阶、三阶、四阶、五阶电压函数发生器,加法器等单元电路产生温度补偿电压V_(C),再将V_(C)电压输入至压控振荡器中的变容二极管,对AT切型石英晶体频率进行温度补偿。相... 介绍了一种高频率稳定度模拟温度补偿晶体振荡器。采用温度传感器,一阶、三阶、四阶、五阶电压函数发生器,加法器等单元电路产生温度补偿电压V_(C),再将V_(C)电压输入至压控振荡器中的变容二极管,对AT切型石英晶体频率进行温度补偿。相比于传统的直接型模拟温度补偿方案,该方案所设计的产品具有更小的体积,解决了间接型数字温度补偿方案频率突变的问题。采用0.18μm工艺加工芯片,芯片面积仅1.5 mm×1.2 mm。实测结果表明,在-40~85℃内补偿精度在±0.28×10^(-6)内,1 kHz相位噪声低于-143 dBc/Hz。 展开更多
关键词 温度补偿 晶体振荡器 函数发生器
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加热电流对恒温晶振温度稳定性的影响
8
作者 李鹏 陈萍萍 卢啸 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第3期347-350,361,共5页
通信技术的发展对恒温晶振的小型化需求越来越高。在设计一款小尺寸的恒温晶振时发现,环境温度从-40℃到85℃时,频率曲线一致向上,难以满足±3×10^(-9)频率温度稳定度要求。经分析表明,晶振的加热电流随环境温度而变化,在通过... 通信技术的发展对恒温晶振的小型化需求越来越高。在设计一款小尺寸的恒温晶振时发现,环境温度从-40℃到85℃时,频率曲线一致向上,难以满足±3×10^(-9)频率温度稳定度要求。经分析表明,晶振的加热电流随环境温度而变化,在通过低电导率的接地引线时引起晶振PCB内的地电压波动,进而导致变容管的偏置电压发生变化。采用双地法和补偿法解决了加热电流引起的地电压波动对恒温晶振温度稳定性的影响。 展开更多
关键词 恒温晶振 加热电流 频率温度稳定度 变容管 双地法 补偿法
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电网状态监测系统GPS同步时钟的稳定性研究 被引量：15
9
作者 张鹏 王少荣 程时杰 《继电器》 CSCD 北大核心 2004年第23期18-22,共5页
GPS接收机输出的秒脉冲信号在统计意义下与国际标准时间高度同步,具有相当高的精度,但是由于其误差服从正态分布,单个秒脉冲误差可能较大。为提高基于GPS的同步时钟的精度和稳定性,该文根据GPS时钟信号和晶振时钟信号精度互补的特点,提... GPS接收机输出的秒脉冲信号在统计意义下与国际标准时间高度同步,具有相当高的精度,但是由于其误差服从正态分布,单个秒脉冲误差可能较大。为提高基于GPS的同步时钟的精度和稳定性,该文根据GPS时钟信号和晶振时钟信号精度互补的特点,提出了一种利用GPS时钟同步晶振时钟的新方法,实现了高精度、高稳定度的同步时钟。所设计的GPS同步时钟不受GPS信号短时失效的影响,具有较高的可靠性和实用性,能够满足电力系统电网状态监测的要求。 展开更多
关键词 同步时钟 晶振 时钟信号 GPS信号 秒脉冲 时钟同步 GPS接收机 电网 电力系统 状态监测系统
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无线传感器网络时钟同步算法综述 被引量：30
10
作者 杨宗凯 赵大胜 +2 位作者 王玉明 程文青 何建华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第5期1170-1172,1176,共4页
介绍了时钟同步算法在无线传感器网络中的应用及特殊需求,并分析了时钟不同步的原因、物理时钟与逻辑时钟的关系,以及影响同步精度的相关因素。对现有的时钟同步算法进行了分类研究,进而提出了一些比较有价值的研究方向。
关键词 无线传感器网络 晶振 相位差 频率差
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金红石(TiO_2)单晶体的生长研究 被引量：17
11
作者 毕孝国 修稚萌 +1 位作者 马伟民 孙旭东 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期977-979,共3页
通过对比晶体在不同气氛中生长与退火的结果,研究了焰熔法生长金红石单晶体的工艺条件·结果表明:炉膛气氛是决定晶体能否形成的关键因素,在合适的气氛条件下,晶体易于生长,生长速度范围较宽,可以长成较大尺寸的单晶体,否则,依赖调... 通过对比晶体在不同气氛中生长与退火的结果,研究了焰熔法生长金红石单晶体的工艺条件·结果表明:炉膛气氛是决定晶体能否形成的关键因素,在合适的气氛条件下,晶体易于生长,生长速度范围较宽,可以长成较大尺寸的单晶体,否则,依赖调整(增加或降低)生长速度,不能形成完整的晶体·炉膛气氛中的氧分压大于液固界面(即生长界面)处熔体的氧离解压是生长完整晶体的前提条件;晶体在退火过程中消除热应力,但更重要的是氧化反应,消除氧空位,在氧气氛中退火,可明显缩短退火时间,并能获得呈透明状,微有浅黄色(金红石本色)的金红石单晶体· 展开更多
关键词 金红石 TIO2 晶体生长 焰熔法 vemuil 摇摆曲线
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高精度GPS同步时钟的研究与实现 被引量：39
12
作者 吴宁 潘小龙 虞皆侠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期61-65,共5页
根据全球定位系统(GPS)时钟信号和晶振时钟信号精度互补的特点,提出了一种利用GPS时钟同步晶振信号实现高精度时钟的新方法。该方法利用GPS秒脉冲精确测量晶振时钟实际频率,对晶振信号误差进行在线修正,并用IRIG-B码校正绝对时标,在GPS... 根据全球定位系统(GPS)时钟信号和晶振时钟信号精度互补的特点,提出了一种利用GPS时钟同步晶振信号实现高精度时钟的新方法。该方法利用GPS秒脉冲精确测量晶振时钟实际频率,对晶振信号误差进行在线修正,并用IRIG-B码校正绝对时标,在GPS正常工作时能够保证其精度稳定在0.1μs,且不受GPS信号短时失效的影响。采用现场可编程门阵列(FPGA)对其进行硬件实现并应用于电力系统的相角测量,在保证系统测量精度时,GPS信号失效情况下的稳定工作时间长达6h。 展开更多
关键词 全球定位系统 同步时钟 秒脉冲 晶振 FPGA
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石英晶体微天平传感器在油品粘度中的应用研究 被引量：11
13
作者 张剑锋 马希直 张优云 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期515-518,共4页
利用石英晶体微天平传感器开发了一种新的油品粘度监测方法 ,阐明了石英晶体微天平传感器在油品粘度监测中应用的基本原理 ,研制了适合油液环境的传感器探头以及振荡电路 .实验结果表明 ,传感器的频移值与润滑油粘度的平方根值有良好的... 利用石英晶体微天平传感器开发了一种新的油品粘度监测方法 ,阐明了石英晶体微天平传感器在油品粘度监测中应用的基本原理 ,研制了适合油液环境的传感器探头以及振荡电路 .实验结果表明 ,传感器的频移值与润滑油粘度的平方根值有良好的线性关系 ,利用石英晶体微天平传感器对油品粘度进行监测是很灵敏的 。 展开更多
关键词 石英晶体 微天平传感器 油品粘度 粘度测量 振荡电路
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阴极蒸发动态测试研究 被引量：11
14
作者 阴生毅 张洪来 +5 位作者 王宇 刘燕文 田宏 张明晨 李玉涛 丁耀根 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期70-73,共4页
为了实现阴极蒸发定量测量,本文发展了一种基于石英晶体振荡原理的动态测试方法。研究表明,在选用高质量石英晶振片和对其进行强制冷却的情况下,既使晶振片近距离承受阴极的高温热辐射,晶振片频率降低趋势仍与阴极蒸发物增加的趋势保持... 为了实现阴极蒸发定量测量,本文发展了一种基于石英晶体振荡原理的动态测试方法。研究表明,在选用高质量石英晶振片和对其进行强制冷却的情况下,既使晶振片近距离承受阴极的高温热辐射,晶振片频率降低趋势仍与阴极蒸发物增加的趋势保持良好的一致性,将单位时间的频率降低量代入公式计算,便可获得阴极蒸发的动态速率。与静态方法相比,这一方法可以提供阴极在蒸发之初的关键信息,因而可以更好地用于指导低蒸发覆膜钡钨阴极的制备。 展开更多
关键词 覆膜钡钨阴极 蒸发 石英晶体振荡法 动态测量
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石英晶体振荡法监控膜厚研究 被引量：21
15
作者 占美琼 张东平 +3 位作者 杨健贺 洪波 邵建达 范正修 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期585-588,共4页
给出了石英晶体振荡法监控膜厚的基本原理 ,在相同的工艺条件下分别用光电极值法和石英晶体振荡法监控膜厚 ,对制备的增透膜的反射光谱曲线进行了比较 ,并对石英晶体振荡法的监控结果做了误差分析 结果表明 :石英晶体振荡法不仅膜厚监... 给出了石英晶体振荡法监控膜厚的基本原理 ,在相同的工艺条件下分别用光电极值法和石英晶体振荡法监控膜厚 ,对制备的增透膜的反射光谱曲线进行了比较 ,并对石英晶体振荡法的监控结果做了误差分析 结果表明 :石英晶体振荡法不仅膜厚监控精度高 ,而且能监控沉积速率 ,获得稳定的膜层折射率 。 展开更多
关键词 光学薄膜 石英晶体振荡法 光电极值法 工具因子 误差
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基于高精度晶振的GPS秒时钟误差在线修正方法 被引量：47
16
作者 李泽文 曾祥君 +2 位作者 黄智伟 雷莉 马洪江 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第13期55-58,共4页
当前电力系统已提出了不少基于全球定位系统(GPS)的高精度时钟的测量与控制技术,但是由于时钟信号的误差过大或稳定性差,这些时钟技术很难满足高可靠性同步控制领域的要求。在分析GPS秒时钟误差的基础上,结合高精度晶振无随机误差和GPS... 当前电力系统已提出了不少基于全球定位系统(GPS)的高精度时钟的测量与控制技术,但是由于时钟信号的误差过大或稳定性差,这些时钟技术很难满足高可靠性同步控制领域的要求。在分析GPS秒时钟误差的基础上,结合高精度晶振无随机误差和GPS秒时钟无累计误差的特点, 通过对秒脉冲间的计数值进行动态平均和秒脉冲的误差估计,提出了利用高精度晶振在线修正 GPS秒时钟误差产生高精度时钟的方法。根据此方法研制了具有较高性价比的高精度时钟发生装置,并成功地应用于行波定位系统中。 展开更多
关键词 GPS 高精度时钟 晶振 电力系统 行波
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用“负阻”概念设计石英晶体Colpitts振荡电路 被引量：4
17
作者 陈小林 屈擘 +1 位作者 王祝盈 谢中 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期394-396,共3页
由“负阻”概念分析推导出Colpitts石英晶体振荡电路的相位平衡条件和振幅平衡条件,并设计具体振荡电路,给出了实际电路参数。
关键词 石英晶体振荡器 Colpitts振荡电路 负阻
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晶振信号同步GPS信号产生高精度时钟的方法及实现 被引量：80
18
作者 曾祥君 尹项根 +1 位作者 林干 周延龄 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期49-53,89,共6页
GPS接收机输出的秒脉冲信号存在较大的随机误差 ,但不存在累计误差。晶振时钟信号的随机误差较小 ,但存在较大的累计误差。文中根据 GPS时钟信号与晶振时钟信号精度互补的特点 ,建立了晶振信号同步 GPS信号的一元二次回归数学模型 ,估计... GPS接收机输出的秒脉冲信号存在较大的随机误差 ,但不存在累计误差。晶振时钟信号的随机误差较小 ,但存在较大的累计误差。文中根据 GPS时钟信号与晶振时钟信号精度互补的特点 ,建立了晶振信号同步 GPS信号的一元二次回归数学模型 ,估计出 GPS时钟随机误差的统计方差和晶振的累计误差 ;对晶振时钟进行实时修正 ,产生高精度时钟 ,并预测了修正后的时钟精度。 展开更多
关键词 电力系统 全球定位系统 晶振信号同步 GPS 信号产生 高精度时钟
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并联双振子声子晶体梁结构带隙特性研究 被引量：13
19
作者 吴旭东 左曙光 +1 位作者 倪天心 范珈璐 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期79-85,共7页
为使声子晶体结构实现范围更宽的多带隙特性,基于单振子型声子晶体结构弯曲振动带隙频率范围窄的局限,提出了一种双侧振子布置形式的局域共振声子晶体梁结构,并基于传递矩阵法和有限元法对其进行了无限周期和有限周期的带隙计算,分析了... 为使声子晶体结构实现范围更宽的多带隙特性,基于单振子型声子晶体结构弯曲振动带隙频率范围窄的局限,提出了一种双侧振子布置形式的局域共振声子晶体梁结构,并基于传递矩阵法和有限元法对其进行了无限周期和有限周期的带隙计算,分析了双带隙配合减振的特性;试制了声子晶体梁样件并进行传递特性试验,通过仿真计算与试验结果的对比,验证了有限元法对有限周期结构带隙预测的准确性和有效性;最后基于有限元方法探讨了周期数和晶格常数对双振子梁带隙特性的影响。为并联式双振子声子晶体结构的工程应用提供了理论依据和工程参考。 展开更多
关键词 声子晶体 弯曲振动 带隙 并联双振子
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数字化变电站中高精度同步采样时钟的设计 被引量：32
20
作者 谢黎 黄国方 沈健 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期61-65,共5页
在数字化变电站的应用中,对同步采样时钟要求高稳定和高精度,其实现关键在于消除同步采样时钟的误差。文中从分析同步采样时钟误差产生的原因出发,利用全球定位系统(GPS)接收机输出GPS时钟误差分布的特点和晶振频率在短时间内的相对稳... 在数字化变电站的应用中,对同步采样时钟要求高稳定和高精度,其实现关键在于消除同步采样时钟的误差。文中从分析同步采样时钟误差产生的原因出发,利用全球定位系统(GPS)接收机输出GPS时钟误差分布的特点和晶振频率在短时间内的相对稳定性及现场可编程门阵列(FPGA)的高速数字信号处理的特性,采用相应处理措施消除了晶振频率偏差对同步采样时钟的影响,实现了GPS时钟在短时间内出现较大偏移或扰动时对其进行人为补偿,从而保证了采样时钟的精确同步,为数字化变电站的设计应用提供了一种高稳定、高精度的同步采样时钟设计方法。 展开更多
关键词 晶振 数字化变电站 时钟网络 GPS时钟 同步采样时钟 FPGA
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