微波無損檢測成像系統(tǒng)設(shè)計及改進研究.pdf

1、介紹了國內(nèi)外微波無損檢測方面的研究和實際應(yīng)用發(fā)展的概況。簡述了微波無損成像系統(tǒng)的實際項目背景，相關(guān)的技術(shù)進展及發(fā)展趨勢。對鋼筋混凝土微波無損檢測成像的原理進行簡明介紹，通過分析確定了微波無損自動成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及需要改進的方面。 介紹了三維高頻電磁場散射分析的有限元理論和電磁場理論的原理，介紹了利用有限元軟件ANSYS實現(xiàn)三維高頻電磁場仿真的具體步驟和注意事項。針對本課題利用ANSYS建立了鋼筋混凝土的高頻電磁場仿真有限元仿真模型

2、并進行了仿真試驗。利用仿真試驗得到的結(jié)果數(shù)據(jù)，對ω-k成像算法改進、系統(tǒng)參數(shù)對成像效果的影響等進行了研究和討論。 針對系統(tǒng)掃描精度和自動化要求，改進設(shè)計了天線掃描機構(gòu)，用步進電機進行掃描天線機構(gòu)的控制。對步進電機選型試驗做了簡單介紹。對步進電機的驅(qū)動電路進行了仿真設(shè)計、實際電路設(shè)計和調(diào)試，實現(xiàn)了符合微波無損檢測系統(tǒng)精度要求的天線掃描機構(gòu)。 根據(jù)系統(tǒng)精度要求，設(shè)計了高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。介紹了Σ-Δ模擬數(shù)字變換器，芯片AD7

3、712的具體參數(shù)和高精度混合信號電路系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計電路并調(diào)試，結(jié)合軟件濾波實現(xiàn)了高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 本微波無損檢測成像系統(tǒng)需要高精度寬頻帶的標(biāo)準微波發(fā)射源。介紹了集成鎖相環(huán)頻率合成器微波源原理和設(shè)計方法，對微波源進行了擴頻設(shè)計并利用仿真軟件ADIsimPLL進行了仿真驗證。介紹了頻譜分析儀的基本原理和微波信號源參數(shù)測量方法，對微波源參數(shù)進行了參數(shù)測試驗證，測試結(jié)果表明微波源符合系統(tǒng)要求。 利用虛擬儀器軟件LabVIEW