配色模紋織物改進設計實驗(完整版)實用資料

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配色模紋織物改進設計實驗配色模紋織物改進設計實驗（完整版）實用資料(可以直接使用，可編輯完整版實用資料，歡迎下載）一．實驗目的:1.掌握改進設計方法

2.熟練操作小樣織機

二。實驗主要原理或內容:A.為達到同樣的千鳥格外觀效果，可通過改變紗線排列，或織物組織，或綜合各種手段來對其進行改進設計。1.紗線排列的變化利用紗線排列的變化把方格紋設計與千鳥格設計巧妙地結合。復古情懷比較濃的方格紋產品近年來深受時尚人士的喜愛,所以在設計千鳥格時融入方格概念也是一個巧妙的構思。下圖為融入方格紋概念的千鳥格織物。融入方格紋概念的千鳥格織物紗線:A為100tex白色紗線,B為100tex黑色紗線;紗線排列:經緯紗3(8A8B)12(2A2B);組織:4/4左斜紋;產品特點:經典的方格紋,階梯花作底布,局部有小千鳥格圖案。下圖為另一款融入方格紋概念的千鳥格織物及組織。融入方格紋概念的千鳥格織物及組織紗線:A為250tex白色平線紗,B為250tex黑色平線紗,C為84tex白色粗紡紗,D為84tex黑色粗紡紗,E為250tex紅色圈紗;排列:經緯紗6(1A1C)6(1B1D)6(1A1C)1E1D5(1B1D)/48根;產品特點:在千鳥格中加入紅色圈紗做為嵌條線,使整塊織物充滿生機、活潑動感。2.組織設計組織創(chuàng)新是專業(yè)設計人員進行創(chuàng)新設計的一個重要手段。在設計千鳥格時可以在保持千鳥格外觀的基礎上使用創(chuàng)新組織,從而設計出新穎奇特的千鳥格。如使用復合斜紋做為基礎組織,并配以nAnB(n為復合斜紋的組織循環(huán)數(shù)),形成各種千鳥格。下圖為運用創(chuàng)新組織設計的千鳥格織物及組織。紗線:A為白色38tex精紡紗,B為黑色38tex精紡紗;排列:經緯紗12A12B;產品特點:有隱約的點狀斜紋線的別致千鳥圖案。運用創(chuàng)新組織設計的千鳥格織物及組織3.綜合設計運用創(chuàng)新組織、花式紗線、流行配色等多種設計元素的疊加設計千鳥格織物。在設計時可以是新型紗線、格紋、創(chuàng)新組織、流行色等多種元素的綜合表現(xiàn),從而營造出更加豐富多彩的千鳥格。下圖為多種設計元素疊加的千鳥格織物及組織。多種設計元素疊加的千鳥格織物及組織紗線:A為166tex白色粗紡紗,B為166tex黑色粗紡紗+金絲,C為166tex翠蘭色粗紡紗,D為330tex白色圈紗,E為166tex黑色粗紡紗;排列:經紗16A2B2C2B2C8E/32根,緯紗:8E16D2C2D2C2D/32根;產品特點:使用了圈圈紗、金屬絲、創(chuàng)新組織、方格紋等多種元素的大千鳥格,外觀新穎大方。此外,還可以運用把千鳥格做得超大或超小、在提花產品中局部使用千鳥、搭配流行配色等思路設計千鳥格。從風格上看,粗紡類千鳥格大多做成紋面,也可以根據(jù)市場需要做成呢面、立絨,或順毛風格。B.小樣工藝設定樣品幅寬為8cm寬，計算總經根數(shù)，筘幅，筘號以及花數(shù)，設計邊部（邊紗根數(shù)，邊組織），確定穿綜和穿筘方法。對配色模紋組織而言，注意保持整花數(shù)為好。C.織造通過采用改變紗線性質或者組織的方法，也可以二者同時加以改變，來達到形成同一格紋的效果。也可以利用顏色的變化來體現(xiàn)冷暖格調。配色模紋組織一定要注意對梭對板。三．實驗儀器、設備及材料:SGA598型小樣織機、意匠紙、打火機、插筘刀、穿綜鉤、照布鏡、大頭針、直尺、日光燈、紗線。織物名稱：千鳥格組織圖與配色模紋圖實驗三、半波振子天線仿真設計實驗目的：熟悉HFSS軟件設計天線的基本方法；利用HFSS軟件仿真設計以了解半波振子天線的結構和工作原理；通過仿真設計掌握天線的基本參數(shù)：頻率、方向圖、增益等。預習要求熟悉天線的理論知識。熟悉天線設計的理論知識。實驗原理與參考電路3.1天線介紹天線的定義：用來輻射和接收無線電波的裝置。天線的作用：將電磁波能量轉換為導波能量，或將導波能量轉換為電磁波能量。天線的基本功能天線應盡可能多的將導波能量轉變?yōu)殡姶挪芰?，要求天線是一個良好的開放系統(tǒng)，其次要與發(fā)射機(或接收機)良好匹配;天線應使電磁波能量盡量集中于需要的方向，對來波有最大的接收;天線應有適當?shù)臉O化，以便于發(fā)射或接收規(guī)定極化的電磁波;天線應有只夠的工作帶寬;天線的分類按用途分：通信天線、廣播電視天線、雷達天線等;按工作波長分：長波天線、中波天線、短波天線、超短波天線、微波天線等;按輻射元分：線天線和面天線;天線的技術指標大多數(shù)天線電參數(shù)是針對發(fā)射狀態(tài)規(guī)定的，以衡量天線把高頻電流能量轉變成空間電波能量以及定向輻射的能力。天線方向圖及其有關參數(shù)所謂方向圖，是指在離天線一定距離處，輻射場的相對場強(歸一化模值)隨方向變化的曲線圖。如圖1所示。若天線輻射的電場強度為E(r,θ,φ)，把電場強度（絕對值）寫成式中I為歸算電流，對于駐波天線，通常取波腹電流Im作為歸算電流；f(θ,φ)為場強方向函數(shù)。因此，方向函數(shù)可定義為圖1方向圖球坐標系圖1方向圖球坐標系為了便于比較不同天線的方向性，常采用歸一化方向函數(shù)，用F(θ,φ)表示，即式中，fmax(θ,φ)為方向函數(shù)的最大值；Emax為最大輻射方向上的電場強度;E(θ,φ)為同一距離(θ,φ)方向上的電場強度。通常采用兩個互相垂直的平面方向圖來表示。（A）E平面所謂E平面就是電場強度矢量所在并包含最大輻射方向的平面；（B）H平面所謂H平面就是磁場強度矢量所在并包含最大輻射方向的平面。實際天線的方向圖要比電基本振子的復雜，通常有多個波瓣，它可細分為主瓣、副瓣和后瓣，如圖2所示。用來描述方向圖的參數(shù)通常有：圖2天線方向圖的一般形狀（A）零功率點波瓣寬度（BeamWidthbetweenFirstNulls,BWFN)2θ0E或2θ0H(下標E、H表示E、H面，下同）：指主瓣最大值兩邊兩個零輻射方向之間的夾角。（B）半功率點波瓣寬度（HalfPowerBeamWidth,HPBW）2θ0.5E或2θ0.5H:指主瓣最大值兩邊場強等于最大值的0.707倍（或等于最大功率密度的一半）的兩輻射方向之間的夾角，又叫3分貝波束寬度。（C）副瓣電平（SideLobeLever,SLL）:指副瓣最大值與主瓣最大值之比，一般以分貝表示，即（D）前后比:指主瓣最大值與后瓣最大值之比，通常也用分貝表示。（2）方向系數(shù)方向系數(shù)的定義是：在同一距離及相同輻射功率的條件下,某天線在最大輻射方向上的輻射功率密度Smax（或場強|Emax|2的平方）和無方向性天線(點源)的輻射功率密度S0（或場強|E0|2的平方）之比，記為D。用公式表示如下：式中Pr、Pr0分別為實際天線和無方向性天線的輻射功率。無方向性天線本身的方向系數(shù)為1。（3）天線效率天線效率定義為天線輻射功率Pr與輸入功率Pin之比，記為ηA，即輻射功率與輻射電阻之間的聯(lián)系公式為類似于輻射功率和輻射電阻之間的關系，也可將損耗功率Pl與損耗電阻Rl聯(lián)系起來，即Rl是歸算于電流I的損耗電阻，這樣一般來講，損耗電阻的計算是比較困難的，但可由實驗確定。從式9可以看出，若要提高天線效率,必須盡可能地減小損耗電阻和提高輻射電阻。通常，超短波和微波天線的效率很高，接近于1。值得提出的是，這里定義的天線效率并未包含天線與傳輸線失配引起的反射損失，考慮到天線輸入端的電壓反射系數(shù)為Γ，則天線的總效率為η=(1-|Γ|2)ηA式10（4）增益系數(shù)增益系數(shù)的定義是：在同一距離及相同輸入功率的條件下,某天線在最大輻射方向上的輻射功率密度Smax(或場強|Emax|2的平方）和理想無方向性天線(理想點源)的輻射功率密度S0（或場強|E0|2的平方）之比，記為G。用公式表示如下：式中Pin、Pin0分別為實際天線和理想無方向性天線的輸入功率。理想無方向性天線本身的增益系數(shù)為1?？紤]到效率的定義，在有耗情況下，功率密度為無耗時的ηA倍，式11可改寫為由此可見，增益系數(shù)是綜合衡量天線能量轉換效率和方向特性的參數(shù)，它是方向系數(shù)與天線效率的乘積。在實際中，天線的最大增益系數(shù)是比方向系數(shù)更為重要的電參量，即使它們密切相關。（5）天線的極化天線的極化(Polarization)是指該天線在給定方向上遠區(qū)輻射電場的空間取向。一般而言，特指為該天線在最大輻射方向上的電場的空間取向。實際上，天線的極化隨著偏離最大輻射方向而改變，天線不同輻射方向可以有不同的極化。所謂輻射場的極化，即在空間某一固定位置上電場矢量端點隨時間運動的軌跡，按其軌跡的形狀可分為線極化、圓極化和橢圓極化，其中圓極化還可以根據(jù)其旋轉方向分為右旋圓極化和左旋圓極化。就圓極化而言，一般規(guī)定：若手的拇指朝向波的傳播方向，四指彎向電場矢量的旋轉方向，這時若電場矢量端點的旋轉方向與傳播方向符合右手螺旋，則為右旋圓極化，若符合左手螺旋，則為左旋圓極化。（6）輸入阻抗與輻射阻抗天線通過傳輸線與發(fā)射機相連，天線作為傳輸線的負載，與傳輸線之間存在阻抗匹配問題。天線與傳輸線的連接處稱為天線的輸入端，天線輸入端呈現(xiàn)的阻抗值定義為天線的輸入阻抗(InputResistance)，即天線的輸入阻抗Zin為天線的輸入端電壓與電流之比：其中，Rin、Xin分別為輸入電阻和輸入電抗，它們分別對應有功功率和無功功率。有功功率以損耗和輻射兩種方式耗散掉，而無功功率則駐存在近區(qū)中。天線的輸入阻抗決定于天線的結構、工作頻率以及周圍環(huán)境的影響。輸入阻抗的計算是比較困難的，因為它需要準確地知道天線上的激勵電流。除了少數(shù)天線外，大多數(shù)天線的輸入阻抗在工程中采用近似計算或實驗測定。（7）頻帶寬度天線的所有電參數(shù)都和工作頻率有關。當工作頻率變化時，天線的有關電參數(shù)變化的程度在所允許的范圍內，此時對應的頻率范圍稱為頻帶寬度(Bandwidth)。根據(jù)天線設備系統(tǒng)的工作場合不同，影響天線頻帶寬度的主要電參數(shù)也不同。根據(jù)頻帶寬度的不同，可以把天線分為窄頻帶天線、寬頻帶天線和超寬頻帶天線。若天線的最高工作頻率為fmax，最低工作頻率為fmin，對于窄頻帶天線，常用相對帶寬，即［(fmax-fmin)/f0］×100%來表示其頻帶寬度。而對于超寬頻帶天線，常用絕對帶寬，即fmax/fmin來表示其頻帶寬度。通常，相對帶寬只有百分之幾的為窄頻帶天線，例如引向天線；相對帶寬達百分之幾十的為寬頻帶天線，例如螺旋天線；絕對帶寬可達到幾個倍頻程的稱為超寬頻帶天線，例如對數(shù)周期天線。3.2對稱振子如圖2所示，對稱振子(SymmetricalCenter―FedDipole)是中間饋電，其兩臂由兩段等長導線構成的振子天線。一臂的導線半徑為a，長度為l。兩臂之間的間隙很小，理論上可忽略不計，所以振子的總長度L=2l。對稱振子的長度與波長相比擬，本身已可以構成實用天線。

圖2對稱振子結構及坐標圖電流分布若想分析對稱振子的輻射特性，必須首先知道它的電流分布。為了精確地求解對稱振子的電流分布，需要采用數(shù)值分析方法，但計算比較麻煩。實際上，細對稱振子天線可以看成是由末端開路的傳輸線張開形成，理論和實驗都已證實，細對稱振子的電流分布與末端開路線上的電流分布相似，即非常接近于正弦駐波分布，若取圖2的坐標，并忽略振子損耗，則其形式為式中，Im為電流波腹點的復振幅；k=2π/λ=ω/c為相移常數(shù)。根據(jù)正弦分布的特點，對稱振子的末端為電流的波節(jié)點；電流分布關于振子的中心點對稱；超過半波長就會出現(xiàn)反相電流。對稱振子的輻射場確定了對稱振子的電流分布以后，就可以計算它的輻射場。欲計算對稱振子的輻射場，可將對稱振子分成無限多電流元，對稱振子的輻射場就是所有電流元輻射場之和由于對稱振子的輻射場與φ無關，而觀察點P(r,θ)距對稱振子足夠遠，因而每個電流元到觀察點的射線近似平行，因而各電流元在觀察點處產生的輻射場矢量方向也可被認為相同，和電基本振子一樣，對稱振子仍為線極化天線。由理論得知：此式說明，對稱振子的輻射場仍為球面波；其極化方式仍為線極化；輻射場的方向性不僅與θ有關，也和振子的電長度有關。根據(jù)方向函數(shù)的定義式5，對稱振子以波腹電流歸算的方向函數(shù)為

上式實際上也就是對稱振子E面的方向函數(shù)；在對稱振子的H面（θ=90°的xOy面）上，方向函數(shù)與φ無關，其方向圖為圓。在一定頻率范圍內工作的對稱振子，為保持一定的方向性，一般要求最高工作頻率時，l/λmin<0.7。在所有對稱振子中，半波振子(l=0.25λ,2l=0.5λ)最具有實用性，它廣泛地應用于短波和超短波波段，它既可以作為獨立天線使用，也可作為天線陣的陣元，還可用作微波波段天線的饋源。將l=0.25λ代入式16可得半波振子的方向函數(shù)圖3對稱振子的方向系數(shù)與輻射電阻隨一臂電長度變化的圖形其E面波瓣寬度為78°。如圖3所示，半波振子的輻射電阻為Rr=73.1Ω,方向系數(shù)為D=1.64，比電基本振子的方向性稍強一點。對稱振子的輸入阻抗由于對稱振子的實用性，因此必須知道它的輸入阻抗，以便與傳輸線相連。計算天線輸入阻抗時，其值對輸入端的電流非常敏感，而對稱振子的實際電流分布與理想正弦分布在輸入端和波節(jié)處又有一定的差別，因此若仍然認為振子上的電流分布為正弦分布，對稱振子輸入阻抗的計算會有較大的誤差。由對稱振子平均阻抗的求法得到對稱振子的平均特性阻抗為由上式可知，振子越粗，Z0A就越小。Z0A就是與其對應的等效傳輸線的特性阻抗。當振子足夠