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关键词： 等离子体波导   双羊角钉型谐振腔   法诺共振   宽带滤波  

摘要： 为了获得拥有滤波功能的带阻滤波器，并实现宽带滤波，本研究设计了一种金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal, MIM)混合等离子体波导，其结构由双羊角钉谐振腔与MIM直波导组成。本文采用时域有限差分法(finite difference time domain, FDTD)计算了此结构的传输光谱特性和z方向磁场分布图，计算结果表明在两个法诺共振峰之间形成了有带阻滤波特性的U字型区域，其滤波的带阻宽度可达0.99μm,实现了宽带滤波功能。基于结构的可协调性，调节双羊角钉谐振腔之间的距离L、高度H以及半径R可以改变共振波长和带阻波段。此外，在添加新的羊角钉谐振腔并形成级联结构后，可以获得新的法诺共振峰，并提高了带阻滤波特性，本研究得到的结构特性可以为带阻滤波器与传感器等光学器件的设计提供思路。

关键词： 变压器   故障诊断   自注意力机制   卷积神经网络  

摘要： 目的 变压器是电力系统中重要的设备，其发生故障时能够被有效地判别出故障类别，使得电力检修效率提升，这对电网的安全运行具有重要意义。针对电网电力检修中出现的变压器故障判别精度不足这一问题，提出了基于自注意力机制与1D-CNN的变压器故障诊断方法。常规卷积在处理DGA气体样本数据时容易损失特征信息，导致故障诊断的准确率偏低，论文将自注意力机制与1D-CNN结合，有效改善了上述问题，提高了变压器故障诊断的准确率和可靠性。方法 为减少卷积网络提取到的特征提取信息在模型层间传播时造成的损失，论文在1D-CNN的基础上使用LeakyReLU函数替代原模型中的ReLU激活函数，相比于ReLU激活方式下很多神经元都没有被激活，LeakyReLU可以降低模型的稀疏性，使得网络特征信息多样性增加。自注意力机制可实现对变压器油中溶解气体数据的特征信息加权处理，实现了有效特征信息增强作用，采用动态衰减学习率策略对优化器进行优化。结果 所提的方法损失率可降低至0.078,相比于无动态衰减学习率和ReLU激活方式，损失率分别降低了44.7%和38.6%;诊断准确率可达到93.79%,较1D-CNN和GOA-BP方法诊断准确率提高了0.36%和2.12%。结论 算例仿真验证了所提方法的有效性和优越性，表明基于自注意力机制与1D-CNN的变压器故障诊断方法能有效提高诊断的准确率，降低模型的损失率。

关键词： 耐药性癫痫   脑电图变化   认知损伤分级   相关性  

摘要： 目的 探究耐药性癫痫(DRE)患者脑电图(EEG)功率谱变化与认知损伤分级的相关性。方法 选择2021年1月-2024年1月于徐州医科大学附属医院神经内科就诊的DRE患者79例(DRE组,n=79)和同时期体检的健康人群82例(健康组,n=82)为研究对象,比较两组临床资料和EEG功率谱的差异进行认知测试。根据认知损伤程度将DRE患者分为轻度认知损伤组(n=21)、中度认知损伤组(n=27)、重度认知损伤组(n=34)。采用相关性分析对EEG指标与患者认知水平的相关性进行分析;采用有序Logistic回归分析EEG功率谱对认知损害程度的影响。结果 DRE组患者前额区(θ)、前额区(β 2)、额区(α1)、颞区(δ)、枕区(β2)及枕区(δ)均显著高于健康组(~均P<0.05),中央-顶区(α2)和颞区(β1)显著低于健康组(~均P<0.05),记忆商、图像自由回忆、无意义图像再认、言语流畅性测试、顺背及倒背均低于健康组(~均P<0.05),重度认知损伤组患者前额区RP(β2)、中央-顶区AP(α2)及枕区RP(δ)显著低于轻度认知损伤组和中度认知损伤组(~均P<0.05)。相关性分析显示,MoCA与额区AP(α1)和枕区RP(δ)呈正相关,记忆商与颞区AP(δ)呈正相关,图像自由回忆与额区AP(α1)、颞区RP(β1)及枕区RP(δ)呈负相关,无意义图像再认与前额区RP(β2)、枕区AP(β 2)呈正相关,言语流畅性测试与颞区AP(δ)和颞区AP(δ)呈负相关。有序Logistic回归分析显示,前额区RP(β2)、中央-顶区AP(α2)、枕区RP(δ)是认知损害程度的保护因素。结论 DRE患者EEG功率谱变化与认知损伤分级之间存在显著的相关性,随着认知损伤程度的加重,EEG的异常程度也会增加。

关键词： 碳化硅   金属-氧化物-半导体场效应晶体管   栅氧化层老化   电磁辐射  

摘要： 栅氧化层退化是碳化硅-金属-氧化物-半导体场效应晶体管(silicon carbide metal-oxide-semiconductor field effect transistor, SiC MOSFET)最常见的失效形式之一，栅氧化层状态监测是电力电子系统稳定运行的重要保证。因此，文中提出了一种基于电磁辐射(electromagnetic radiation, EMR)信号的SiC MOSFET栅氧化层退化状态监测方法。首先在SiC MOSFET导通过程分析基础上，推导出栅氧化层老化程度与漏极电流变化率之间的关系；其次，把SiC MOSFET模块当作一个磁偶极子，测量其EMR信号，分析可知栅氧化层老化会引起EMR信号频谱幅值减小；最后，以SiC MOSFET组成的Buck变换器为被测对象，利用近场探头捕获EMR信号，根据其频谱幅值监测栅氧化层退化的程度。实验结果表明，SiC MOSFET栅氧化层退化对低频段的EMR信号频谱影响较大，在谐振点6.3 MHz附近出现峰值，并且随着栅氧化层老化程度加深，EMR信号频谱幅值也相应减小。

关键词： 变压器有载分接开关   检定装置   过渡电阻   过渡时间   校准方法  

摘要： 在校准变压器有载分接开关测试仪的过渡电阻和过渡时间过程中，通常采用变压器有载分接开关测试仪检定装置。本文对变压器有载分接开关测试仪检定装置的校准方法进行了总结和研究。结果表明，应用该校准方法得到的校准结果准确可靠，且为变压器有载分接开关测试仪检定校准装置的量值溯源提供了可靠的参考。

关键词： 带通滤波器   交指型   微带加载线   小型化   HFSS   谐振器  

摘要： 文中提出在终端短路式交指带通滤波器的开路端引入一段微带加载线，使谐振器产生尺寸跳变。通过改变微带加载线的线宽，增加谐振器的等效电感值，从而实现降低该带通滤波器中心频率的目的，并且给出了在设计指标下，随加载线宽变化中心频率变化的经验公式。对X波段的微带交指带通滤波器和微带线尺寸跳变进行了研究，研究数据表明：谐振器越短，中心频率往高频偏移越多；微带线尺寸跳变越大，中心频率往低频偏移越多。通过合理减小谐振器长度和增加微带加载线线宽，滤波器整体长度减小而宽度不变，且改进前后滤波特性不发生改变，达到了滤波器小型化的目的。通过在HFSS中建立滤波器模型并进行仿真，改进后增加了传输零点，回波损耗更加稳定，谐振器长度减小10%，微带加载线线宽增加0.15 mm，整体滤波器尺寸减小10%，验证了所提出结构的可行性。

关键词： 高功率密度   采煤机   摇臂   加载油温   预测方法  

摘要： 分析了高功率密度采煤机摇臂产热和散热因素及计算方法，建立了热平衡方程，根据热平衡方程预估了摇臂加载试验过程中的油温，通过计算和试验分别得到了摇臂空载和加载时在不同加油量下摇臂温升与时间的变化曲线。结果表明，齿轮的啮合、轴承摩擦及直齿轮搅油在摇臂产热中占据主导地位，而摇臂表面散热、内部件吸热及冷却水是散热的主要途径。设计过程中可以采取措施从上述几方面减少产热及扩大散热。该方法可预测采煤机摇臂加载油温并可推广应用。

关键词： SiC MOSFET   SBD   neural networks  

摘要： The SiC MOSFET with an integrated SBD (SBD-MOSFET) exhibits excellent performance in power electronics. However, the static and dynamic characteristics of this device are influenced by a multitude of parameters, and traditional TCAD simulation methods are often characterized by their complexity. Due to the increasing research on neural networks in recent years, such as the application of neural networks to the prediction of GaN JBS and Finfet devices, this paper considers the application of neural networks to the performance prediction of SiC MOSFET devices with an integrated SBD. This study introduces a novel approach utilizing neural network machine learning to predict the static and dynamic characteristics of the SBD-MOSFET. In this research, SBD-MOSFET devices are modeled and simulated using Sentaurus TCAD(2017) software, resulting in the generation of 625 sets of device structure and sample data, which serve as the sample set for the neural network. These input variables are then fed into the neural network for prediction. The findings indicate that the mean square error (MSE) values for the threshold voltage (Vth), breakdown voltage (BV), specific on-resistance (Ron), and total switching power dissipation (E) are 0.0051, 0.0031, 0.0065, and 0.0220, respectively, demonstrating a high degree of accuracy in the predicted values. Meanwhile, in the comparison of convolutional neural networks and machine learning, the CNN accuracy is much higher than the machine learning methods. This method of predicting device performance via neural networks offers a rapid means of designing SBD-MOSFETs with specified performance targets, thereby presenting significant advantages in accelerating research on SBD-MOSFET performance prediction.

关键词： 国际热核实验堆   核聚变   聚变磁体电源   实时控制   反射内存   变流器   联锁保护  

摘要： 目的为支持国际热核实验堆交流/直流变流器系统的测试需求，并适用于未来聚变磁体电源的高精度控制标准，研发了一套适用于高功率直流测试平台的实时控制系统。方法选择QNX实时操作系统作为核心平台，并结合美国GE公司提供的反射内存技术，构建了一个实时高速数据交换的网络架构。该系统设计了多种运行模式以应对不同的测试场景，同时实施了不同等级的安全连锁机制来保障设备的安全性。此系统具备变流器运行参数的设定、故障识别、设备状态监测及毫秒级别的实时控制与安全保护功能。结果经由实验验证，该系统展示了其在高功率环境下的稳定性和可靠性，实现了对120 kA稳态电流和500 kA脉冲电流的精确控制。此外，该系统不仅满足了实时控制的基本要求，而且在多模式操作中确保了设备的安全联锁和持续稳定运行。结论所设计的高功率直流测试平台实时控制系统实现了高效的多模块同步控制，完全符合严苛的毫秒级控制周期要求。

关键词： "S"-shaped characteristic   füll size Converter   low head condition   pumped storage   variable-speed unit  

摘要： To address the issue of start-up stability in pumped-storage units under low head conditions, this paper introduces a start-up strategy that employs full-size Converter variable speed Operation in such conditions and simulates the start-up process for pumped-storage units with full-size Converter variable speed. It is recognized that the starting speed is a crucial parameter influencing the start-up characteristics of variable speed units with low water head. However, the specific impact of starting speed on the start-up traits of full-size Converter variable speed units under low water head conditions remains uncertain. Consequently, this study delves into the dynamic operating trajectories and the starting characteristics, including volute pressure, draft pipe pressure, and excitation System responses, for a ränge of starting speeds under low water head conditions. The findings reveal that the variable speed start-up strategy presented herein effectively prevents the unit from entering the inverse "S" characteristic zone. With identical initial settings and governor controls, full-size Converter variable speed units that commence start-up at speeds between 82. 5% and 87. 5% can achieve a stable operating State in a shorter time frame. The initiation of the full-size Converter variable speed unit at a variable speed results in a leftward shift of the operational starting area along the characteristic curve, thereby enhancing the stability of the volute pressure within the unit. In addition, the impact on the excitation System is minimal, which is conducive to fundamentally solving the challenges brought by low head start-up and grid connection. The insights gained from this research offer valuable decision-making support for the start-up strategies of both full-size Converter variable speed unit and fixed speed unit post-modification. © 2024 Chinese Vibration Engineering Society. All rights reserved.