彻底屏蔽1~20Hz极低频波段方法的研究及分析

2023-12-17


光讯科技,做屏蔽波段、守护健康的前沿者

屏蔽危害型低频波段刻不容缓


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近年来,位于低频谱频段、特别是频率低于30Hz的电磁波(包括甚低频Ultra-lowfrequency, ULF,极低频Extremely low frequency, ELF,本文统一称为极低频ELF)的应用研究逐渐受到重视。对于处于这个频段的电磁波来说,地球与地球上空的电离层形成了一个复杂的传播系统。该系统中ELF电磁波的传播有很大的应用价值,如研究地震发生前后的电磁异常现象、采用ELF频段进行对潜通信和地下应急通信系统、星体电磁辐射特性、加热电离层等等。由于地球—电离层系统中的电磁波传播涉及到诸如电离层的等离子体特性、岩石圈的复杂电磁环境、地球—电离层系统的结构等等问题,传统的解析方法和和对解析公式进行数值求解的方法给出的粗略解已经无法适应当前科学研究的高精度和高分辨要求。近年来出现的基于时域方法(time-domain, TD)的ELF方法为这些问题提供了新的解决思路,因为时域方法可以真实地仿真复杂电磁环境下。


利用全球导航卫星研究电离层总电子含量特性

全球导航卫星的广泛应用为探测、研究电离层带来了革命性的变化。折射效应导出电离层总电子含量(Total Electron Content:TEC)等特征参量的方法,利用GPS-TEC和GPS掩星的长期观测数据,研究了中国地区电离层TEC的变化特征、电离层TEC短期预报技术、极区电离层TEC的UT变化和E层占优电离层等气候学特征。由此很多违规利用在脑控,脑电波,就更需要脑控屏蔽,脑控屏蔽器。另外,分析了一次磁暴主相期间的极区电离层的响应。首先,提出了由地基GPS斜向TEC获取电离层垂直TEC的方法,利用2004年中国及周边地区常年运行的33个GPS观测站和10个测高仪站的电离层TEC和峰值电子密度(Ionospheric F2peak electron density: NmF2)数据,对中国地区电离层TEC与NmF2的变化特性进行了较系统的对比研究,发现电离层TEC的变化与NmF2的变化特性在总体上较为一致。

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无论是深海资源勘探,还是远距离信息传递,都离不开超低频大功率发射换能器。大多数超低频大功率发射换能器都具有体积大、质量重的缺点。电磁式换能器比较容易实现大的体积位移,在保证较小的体积和重量前提下,为了实现超低频大功率发射,电磁式换能器是一个不错的选择。常见的电磁式换能器大多采用单面活塞辐射,这种辐射方式,不仅降低了发射效率,还降低了发射性能,因此,为了提高电磁式换能器的发射效率和性能,提出了一种双面活塞电磁式换能器。首先,基于对单面活塞电磁式换能器的了解,推导了换能器的辐射理论,验证了在活塞振速相同的前提下,双面活塞可以提高工作效率和发射性能;同时,将双面活塞等效成两个独立的振动系统,只需分析其中一个即可,研究了振速、位移与力的关系,分析了系统刚度、共振质量、机械阻;接着,利用等效磁路法对电磁式换能器的磁路进行了分析。然后,通过对等效磁路和机电能量转换原理的研究,建立了电磁式换能器动态特性微分方程组。

超低频振动一般是指振动频率在1 Hz以下的振动,常见于船舶桥梁、航空航天、大型建筑等装备和环境中。这些振动会影响设备正常运行,甚至造成安全事故,因此需要进行相应的振动环境适应性试验。电动振动台是应用最为广泛的一类振动试验设备,目前主流的电动振动台振动控制器的控制频率一般在5Hz以上,极少数可以达到1~2Hz。这是由于超低频段的振动量级极小、背景噪声很大,振动信号的实时检测、识别都变得十分困难。因此,如何实现振动台超低频段的振动控制是目前电动振动台振动控制系统的技术难点。为此,本文从信号处理的角度出发,研究了超低频正弦扫频振动控制中的若干关键技术。在对超低频正弦扫频信号进行自适应滤波的基础上,提出基于最小二乘拟合的幅值识别方法;更进一步,针对最小二乘拟合方法随频率降低幅值估计精度下降的问题,提出基于变采样率的超低频正弦扫频信号幅值识别方法;最后进行了相关算法的仿真和试验验证。

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同时由于低频的危害和技术上滥用的加剧,屏蔽低频已经引起了足够多重视,屏蔽这些危害性的波段也刻不容缓。光讯科技会在屏蔽低频波段的道路上一直继往开来,守护每个人的合法健康权益。


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