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波导滤波器中加载谐振器的谐波特性分析
摘要: 本文提出了一种控制和预测谐波响应的新方法,用于改善毫米波带通滤波器的无杂散窗口特性,并给出了完整的数学推导。该方法通过在传输线谐振器上加载变换器,根据预设的变换器耦合值来增减谐波与基波的比值。这是一种基于电路模型和数学理论的通用方法,与具体制造工艺无关,仅需使用典型的带通滤波器变换器。该方法不影响也不涉及输入/输出谐振器端口的材料与尺寸设计,相比其他早期方法引入的设计复杂度最低。研究设计了采用基板集成波导技术的谐振器和带通滤波器,进行了仿真、制作、测量与验证,所得理论模型、仿真结果与实测数据高度吻合。通过对比两个在27.9至29.5 GHz毫米波频段制作的波导带通滤波器的实测数据,验证了谐波性能的可控性。将加载变换器的谐振器与工作在TE10模式的传统膜片滤波器进行对比分析,两种滤波器的仿真与实测结果对比实验性地证明了所提理论分析中系统控制谐波与基波比值的可行性。
关键词: 谐波抑制、基片集成波导、滤波器、高阶模、毫米波、波导
更新于2025-09-23 15:21:01
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LCL型光伏逆变器的PI+重复控制策略
摘要: 由于传统单比例积分(PI)和重复控制(RC)策略的并网电流控制方法,光伏逆变器输出电流会出现畸变问题,在高阶LCL光伏逆变器控制系统运行时,不仅会影响整个光伏系统的稳定性,还会降低光伏逆变器并网系统的电流质量。因此,提出了一种两相静止坐标系下的PI-重复控制策略。引入PI控制器支路的加权系数m可增强PI环节的调节能力并加快响应速度,以满足整个运行系统的动态特性;而重复控制器支路上的另一加权系数n则能提高校正能力并消除稳态误差,满足系统稳态要求。该方案不仅简化了坐标变换与解耦计算过程,还提升了光伏逆变器的谐波抑制能力,降低了并网电流的总谐波畸变率。同时,在负载运行模式变化时,系统仍能保持较好的稳定性与快速动态响应能力,电网电流可在一个周期内恢复稳定状态。最后通过仿真验证了理论分析与策略的有效性。
关键词: 谐波抑制、重复控制器、PI控制器、光伏逆变器、加权系数
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE国际无人系统会议(ICUS) - 中国北京(2019.10.17-2019.10.19)] 2019 IEEE国际无人系统会议(ICUS) - 基于红外半捷联导引头的目标跟踪模型可观测性增强
摘要: 一家大型石化公司在美国中西部一个现有油田安装了近5万马力的潜油电泵(ESP)。这些配备可调速驱动器(ASD)的电泵产生了高水平的电流谐波畸变,导致供电方电网电压谐波畸变率达到14%-19%。起初,供电公司注意到功率因数(PF)偏低,要求油田企业为其中压供电系统安装无功补偿(PFC)电容器。但电容器投运后,供电公司开始出现相关设备故障问题,并持续收到油田周边其他用户的投诉,因此强制在所有公共耦合点执行IEEE Std 519标准规定的谐波限值。通过在电力系统多个位置使用谐波分析仪进行测量,量化了谐波水平并评估了电泵对配电网的影响。通过计算机仿真分析了不同谐波治理方案后,最终分阶段为所有电泵加装了无源谐波滤波器。此外,在确认存在电力系统谐振现象后,永久性断开了无功补偿电容器。项目全部完成后,电压畸变率降至5%以下,且在不使用无功补偿电容器的情况下功率因数接近1。本文阐述了ASD引发的谐波对配电网的影响、治理电压谐波畸变的实用方案、无功补偿电容器的谐振问题,以及不同谐波治理方法面临的挑战。
关键词: 共振、可调速驱动装置(ASD)、潜油电泵(ESP)、谐波量、谐波、电容器、谐波滤波器、谐波抑制、功率因数校正(PFC)、谐波畸变
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2020年第12届知识与智能技术国际会议(KST) - 泰国春武里府芭堤雅(2020.1.29-2020.2.1)] 2020年第12届知识与智能技术国际会议(KST) - 支持NFV的跨数据中心弹性光网络中的资源平衡服务链
摘要: 本文提出了一种具有超宽带谐波抑制和隔离特性的宽带滤波功分器(PD)。通过将双耦合线段嵌入传统四分之一波长传输线中,有效扩展了功分器的通带范围。在输出端口并联短路短截线并结合开路短截线的耦合线结构后,能更高效地实现超宽阻带,从而在2至6GHz频段内产生五个传输零点。此外,采用串联电阻与电容的改进型隔离结构可实现超宽隔离频带。通过在两个输出端口间设置单个电阻,获得了优异的带内隔离性能。实验验证环节设计、制作并测试了一款工作频率1GHz、20dB带宽达50%、且在2至6GHz频段具有优于20dB超宽阻带的宽带滤波功分器,实测结果与预期高度吻合。
关键词: 改进的隔离度、谐波抑制、超宽带、耦合线、滤波功分器
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用非对称扰动的紧凑型耦合线带通滤波器中杂散谐波的抑制
摘要: 本文展示了一款工作在5.25 GHz的三阶紧凑型平行耦合线带通滤波器设计,通过引入非对称扰动来抑制二次谐波。研究首先通过将分布参数滤波器网络等效为电路模型,分析了结构紧凑性对滤波器特性的影响。设计始于单元模型计算,由此推导出具有更高紧凑性的一阶和三阶设计方案(相较于传统平行耦合线滤波器)。然而,滤波器结构的紧凑化会导致耦合线奇偶模速度失衡加剧,进而使二次谐波水平升高。随后,通过在紧凑型滤波器的外边缘和耦合边缘施加不同非均匀扰动,实现了53 dB和58 dB的谐波抑制提升。最终,在折叠式和直线式布局中分别获得了较传统结构58%和71%的紧凑性提升。
关键词: 谐波抑制、紧凑性、带通滤波器、平行耦合线、扰动
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于MATLAB的光伏发电系统谐波特性仿真分析
摘要: 光伏发电系统作为一种清洁能源电源,在电网中的应用日益广泛。然而,由于光伏系统的不确定性和波动性,其对电能质量产生负面影响,如功率因数下降、电压波形畸变和电磁干扰等。本文通过对含光伏电源的高压输配电系统进行等效阻抗变换,分析了光伏发电对高压输电侧谐波电压和谐波电流放大的影响。光伏系统的容量随谐波范围而变化。最后,基于不同工况和容量下的谐波特性,创新性地提出了光伏发电的最优运行模式,旨在指导光伏发电系统的谐波抑制。
关键词: 输电与配电、谐波抑制、光伏发电系统、谐波
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用混合四分之一与八分之一模腔的紧凑型宽阻带基片集成波导带通滤波器
摘要: 本文提出了一种混合四分之一与八分之一模式基片集成波导(SIW)带通滤波器(BPF)的设计方案。通过采用不同模式的SIW腔体,该滤波器的传输零点(TZs)可提供宽阻带响应和高选择性特性。为验证设计,研究者在8 GHz中心频率(f0)处设计了具有切比雪夫响应的二阶和三阶SIW BPF。实测结果与仿真数据一致:二阶滤波器在0.65 GHz通带范围(7.75–8.4 GHz)内插入损耗小于0.9 dB,回波损耗高于19.7 dB,杂散信号出现在约18 GHz处(<2.25 f0),阻带在直流至5.68 GHz(0.71 f0)和9.28 GHz(1.16 f0)至16.67 GHz(2.08 f0)区间衰减超过17.31 dB,传输零点分别由源/负载间的微弱交叉耦合及腔体高阶谐振模式相互作用产生于10 GHz和18 GHz附近;三阶滤波器在7.57–8.45 GHz通带范围(分数带宽FBW=11%)内|S21|和|S11|分别小于-1.3 dB和-18 dB,传输零点出现在1.102 f0、1.9 f0和2.39 f0处,相比二阶滤波器具有更高的选择性和衰减特性。
关键词: 四分之一模腔体、基片集成波导(SIW)滤波器、八分之一模腔体、谐波抑制
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用两个倾斜C形结构实现宽频谐波抑制的圆极化天线
摘要: 本文提出了一种圆极化(CP)天线。该天线通过组合两个成角度的C形结构实现。通过分别为左右两侧的成角度C形结构设置不同宽度(WL和WR),获得不对称结构,从而使该天线呈现圆极化特性。经过多次仿真验证,作者发现使该结构作为圆极化天线工作的最佳宽度比WL:WR为5:8。此外,在高达12GHz的阻带范围内,实测反射系数低于?2.4dB,这意味着成功实现了宽频谐波抑制(最高至五次谐波)。
关键词: C形结构、谐波抑制、圆极化天线
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE创新智能电网技术-亚洲会议(ISGT Asia) - 中国成都 (2019.5.21-2019.5.24)] 2019 IEEE创新智能电网技术-亚洲会议(ISGT Asia) - 一种适用于具备低电压穿越能力的光伏并网逆变器输出功率二次谐波抑制策略
摘要: 当电网系统出现电压不平衡跌落时,分布式光伏并网系统的输出功率将产生二次谐波。为抑制该二次谐波,提出一种新型低电压穿越控制策略,该策略能根据电压跌落程度调整谐波抑制目标:在电压跌落较小时抑制有功功率的二次谐波,在电压跌落较大时抑制无功功率的二次谐波。通过MATLAB对该控制策略进行仿真,结果验证了其有效性。
关键词: 光伏并网系统,谐波抑制,低电压穿越,不平衡电压跌落
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2018年IEEE精密电磁测量会议(CPEM 2018)- 法国巴黎(2018年7月8日-13日)] 2018年精密电磁测量会议(CPEM 2018)- 高压变压器损耗测量系统现场校准用改进型高压电流源的谐波抑制
摘要: 本文提出一种开环技术,用于缓解高压变压器损耗测量系统现场校准中高负载电流的谐波失真问题。电流跨导放大器和电流注入器产生的谐波失真会给反馈电流校正环路带来沉重负担,从而可能影响测量精度。为此,通过在线系统辨识和开环抗谐波注入引入了一种谐波抑制技术。该方法将负载电流的总谐波失真(THD)从0.3%显著降低至不足0.022%。
关键词: 开环控制,谐波抑制,负载损耗标准
更新于2025-09-10 09:29:36