家庭宽带业务端到端质量提升研究

随着家庭宽带网络快速发展,宽带用户数量稳定增加,对相关业务端到端服务水平提出了更高要求。为解决家庭宽带业务端到端质量提升的技术应用问题,以家庭宽带业务为具体研究对象,对家庭宽带业务质量发展现状和端到端的主要技术进行分析,探讨家庭宽带业务端到端质量提升方案,并提出家庭宽带业务端到端质量优化措施。

广电宽带故障案例与统计分析

本文分享了中国广电江西网络有限公司在“宽带体验提升调研活动”中处理的宽带故障典型案例,并按故障点位对宽带故障进行了统计分析,对提高广电宽带认识和指导排查故障有积极意义,也为网络优化提供了科学依据。

子连接有源可重构智能表面辅助的宽带无蜂窝网络能效优化

面对无蜂窝网络中超密集基站部署产生的高功耗问题,提出了一种基于子连接有源可重构智能表面辅助的宽带无蜂窝网络系统。考虑有源智能超表面最大功率约束、放大因子约束和基站端最大功率约束,构建了一个联合基站和可重构智能表面波束优化的能效最大化问题。由于所形成的优化问题非凸,提出了一种交替优化方案将原问题转化为多个子问题,进而利用块坐标下降、拉格朗日对偶变换、多维复二次变换等方法将每个子问题转化为凸优化问题,通过交替求解每个子问题最终获得原问题的解。仿真结果验证了所提方案的有效性。

0.2~2.0GHz100W超宽带GaN功率放大器

设计并实现了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的100 W超宽带功率放大器。基于SiC无源工艺设计了集成无源器件(IPD)输入预匹配电路芯片;设计了基于陶瓷基片的T型集成输出预匹配电路;基于建立的传输线变压器(TLT)的精确模型,设计了宽带阻抗变换器,在超宽频带内将50Ω的端口阻抗变换至约12.5Ω,再通过多节微带电路与预匹配后的GaN HEMT芯片实现阻抗匹配。最终,以较小的电路尺寸实现了功率放大器的超宽带性能指标。测试结果表明,功率放大器在0.2~2.0 GHz频带内,在漏极电压36 V、输入功率9 W、连续波的工作条件下,输出功率大于103 W,漏极效率大于50%,输入电压驻波比(VSWR)≤2.5。

一种低驻波宽角波束超宽带双锥线阵列天线研制

设计和制作了一种实现宽角波束扫描的1×3超宽带双锥线极化阵列天线,可以应用于无人机上实现空地宽带通信。由于无人机平台安装尺寸受限,通过用椭球形阵子代替传统锥形阵子,并切割椭球振子外部轮廓使其安装在250 mm×130 mm×90 mm的空间内,实现了低剖面、小型化等特点。仿真结果表明,该阵列天线在0.8~2.4 GHz的频带范围内电压驻波比均小于2.5,在±45°波束扫描范围内的4个波束的最低增益均超过了2 dBi,满足实际的应用需求。

数字基础设施建设对城市绿色创新效率的影响——基于“宽带中国”战略试点政策的准自然实验

本文基于我国280个地级及以上城市2006~2021年的面板数据,利用多期双重差分模型考察“宽带中国”战略试点政策实施对城市绿色创新效率的影响效应、内在机制及异质性表现。研究发现:(1)“宽带中国”战略试点政策实施对城市绿色创新效率具有显著的提升作用,并且在一系列稳健性检验后结果依然稳健;(2)劳动力流动和生产性服务业集聚是“宽带中国”战略试点政策实施提高城市绿色创新效率的两种机制;(3)“宽带中国”战略试点政策实施对城市绿色创新效率的促进作用在东部城市、大规模城市、非资源型城市中更强;(4)正式环境规制和非正式环境规制正向调节“宽带中国”战略试点政策实施对城市绿色创新效率的驱动作用。本文为推动数字基础设施建设以及城市绿色创新效率的提升提供了重要政策启示。

数字基础设施建设能否缓解农村家庭金融脆弱性?——“宽带中国”示范城市的政策效应分析

农村家庭在信息获取上的劣势是其金融脆弱性比城市家庭更高的原因之一,数字基础设施的完善能够有效缓解农村家庭面临的信息约束与信息劣势,从而可以通过增加家庭收入和优化家庭资产负债配置来缓解农村家庭的金融脆弱性。采用中国家庭追踪调查2010—2018年的5期数据,运用多期双重差分模型进行政策效应分析,结果表明,“宽带中国”示范城市建设显著降低了农村家庭的金融脆弱性;机制分析发现,数字基础设施建设可以提高农村居民非农就业和购买商业保险的概率,并提高农村家庭的非农就业收入和保险参与度,即数字基础设施建设可以通过促进非农就业和保险参与两条路径来缓解农村家庭金融脆弱性;异质性分析结果显示,数字基础设施建设对户主为男性、户主未婚、平均文化程度较低、收入水平较低的农村家庭具有更为显著的金融脆弱性缓解作用。因此,应加强农村地区数字基础设施建设,并充分发挥“数字下乡”促进农民非农就业和保险参与的积极作用,有效缓解农村家庭金融脆弱性。

数字基础设施建设能够促进城市绿色全要素生产率提升吗?——来自“宽带中国”试点政策的准自然实验

为探究数字基础设施建设对中国经济绿色发展的赋能效应,本文基于2008—2019年中国285个地级市的面板数据,以“宽带中国”战略试点政策为准自然实验,采用双重差分法实证考察数字基础设施建设对城市绿色全要素生产率的影响。研究发现:数字基础设施建设对中国城市绿色全要素生产率的提升具有较为显著的正效应,且该结论得到一系列稳健性检验的支持;技术创新能力提升和产业结构升级是数字基础设施建设影响城市绿色全要素生产率的两条重要途径;数字基础设施建设对于经济较发达、技术创新能力较强、产业结构水平较高的城市而言,提升绿色全要素生产率的效果会更加明显。本文结论为充分发挥中国数字基础设施建设的绿色赋能作用、实现经济增长与绿色发展双赢提供理论和实践参考。

棉-粮-油菜宽带轮作提升作物产量和光能利用率

棉-粮-油菜宽带轮作种植模式,能够充分利用农田资源,但种植体系内不同作物光能资源利用特性尚不明确。本研究在田间设置棉花单作(对照)、小麦-玉米一年两熟(对照)和棉花-小麦-玉米-油菜宽带轮作(以下简称“宽带轮作”) 3种种植模式,测定棉花、玉米和小麦的产量、地上部干物质重以及叶面积指数、消光系数、光能截获量等指标。结果表明,与棉花单作比较,棉花宽带轮作单位面积产量和地上部干物重分别显著增加15.20%和10.35%。与小麦-玉米一年两熟比较,玉米和小麦宽带轮作的单位面积产量分别显著增加21.61%和11.53%,玉米地上部干物质重显著增加6.17%。7月16日(盛花期)至9月13日(吐絮期),棉花宽带轮作叶面积指数比棉花单作显著增加7.21%~12.76%, 7月24日(盛花期)和8月4日(盛铃期),棉花宽带轮作光能截获率比棉花单作分别显著降低3.59%和3.24%。玉米和小麦宽带轮作的叶面积指数、消光系数和光能截获率未发生显著变化。与棉花单作、小麦-玉米一年两熟比较,棉花宽带轮作和玉米宽带轮作的全生育期光能截获量分别显著降低3.14%和显著增加0.76%,小麦宽带轮作的全生育期光能截获量未发生显著变化,棉花、玉米和小麦的光能利用率分别显著增加18.81%、6.76%和14.10%。本试验条件下,边行优势和轮作效应同时发挥作用增加了棉花、玉米和小麦的单位面积产量以及棉花和玉米的地上部干物质重,改善作物干物质的积累和分配,进而提升棉花、玉米和小麦的光能利用率。该研究明确了棉-粮-油菜宽带轮作对作物产量和冠层光能利用率的影响,可为该模式的推广应用提供理论基础。

网络基础设施建设对包容性绿色增长的影响——基于“宽带中国”战略的准自然实验

推动包容性绿色增长是解决我国低碳发展目标与经济增长矛盾的重要途径。本文基于2010~2022年我国地级市层面数据,利用熵权TOPSIS法从多个维度测算了289个地级市的包容性绿色增长水平,采用多期双重差分模型探究网络基础设施建设对包容性绿色增长的影响及传导机制。研究结果表明:(1)网络基础设施建设能够有效促进包容性绿色增长水平的提升;(2)网络基础设施建设对于非资源型城市包容性绿色增长效应显著高于资源型城市;(3)网络基础设施建设能够通过提高制造业集聚水平、促进产业结构升级、鼓励技术创新进一步提升包容性绿色增长水平。本文在进一步完善包容性绿色增长的现有分析框架基础上,为政府推进“宽带中国”战略实施、缩小区域发展差距以及促进经济高质量发展提供政策启示。

双基地宽带成像雷达时间及调频率同步方法

双基地宽带成像雷达由于不同源会产生时间同步误差和调频率同步误差。针对这一问题,面向低成本、小型化雷达接收机设计同步方法。针对时间同步问题,提出了直达波触发的收发脉宽非一致时间同步方案,通过使用直达波触发接收窗启用时刻,同时增加接收窗长度和低通匹配滤波,以完成时间同步。针对调频率同步问题,提出了采用吕氏分布对调频率误差进行估计,进而进行补偿,以完成调频率同步。该时间及调频率同步方法基本不需要增加接收机硬件成本,可以适应小型化接收雷达需求。基于小型宽带雷达搭建室内的双基宽带雷达模型,实验实现了双基雷达同步以及数据采集、成像。实验结果验证了所提方法的有效性。

一种基于窄带滤波的井下宽带地震计方位角检测方法

井下地震观测能够避开地表的各种干扰,有效提高地震观测信号的信噪比。井下宽带地震计的安装方位角可以是任意方位的,需要通过对比地表标准地震计的安装方位来进行校正。本文提出一种窄带滤波优选检测方法,同时计算两台地震计NS方向和EW方向的相对方位角和相关系数,通过优选相对方位角度差不大于1.2°且相关系数大于0.995的计算结果进行平均计算,可以快速得到两台宽带地震计之间的相对安装方位角。通过对河南睢县地震台和内蒙古伊春地震台安装现场记录的地震信号和地球脉动信号进行对比,验证了窄带滤波优选检测方法是可行的。该方法的优点是可以用一晚的记录数据来计算得到两台地震计之间的相对方位角,该方法可用于井下宽带地震计安装时的方位校正,也可以用于地表地震计之间对齐误差的测试。

基于载体环境的宽带微带天线设计与分析

为确保航天环境下载体内的微带天线性能满足通信系统要求,采用多层和多模技术设计了单开槽WiFi频段的宽带微带天线,重点对载体及环境因素下宽带微带天线的性能进行仿真验证,同时分析了对天线性能的影响,并采用迭代补偿方法进行了性能修正。仿真分析结果表明:提出的迭代补偿方法对微带天线性能可以进行有效的校正;实物验证结果表明:载体内的微带天线性能稳定,满足工作频带要求。

类星型手性超材料超宽带隙特性研究

振动和噪声的抑制一直是工程中的重要问题,而超材料在实现减振降噪方面具有良好的应用价值。基于传统空心星型超材料,添加手性结构特性,设计一种新型的空心类星型手性超材料,并在其基础上进一步演化出实心类星型手性超材料。通过振动模态分析带隙产生机理和不同结构参数对带隙的影响,通过频散曲面、波传播方向、群速度和相速度等研究弹性波在结构中的传播特性,并研究有限周期结构的传输特性。结果表明:实心类星型手性超材料可以产生宽度为5116 Hz的超宽带隙,带隙形成主要是由于凹角星和韧带的旋转振动耗散了弹性波能量,内凹角α的减小以及韧带与水平方向的夹角θ的增大使得最宽带隙的宽度增大;有限周期结构在其带隙范围内可以产生明显的位移幅值衰减,该新型超材料具有良好的隔振性能。

一种宽带±45°双线极化阵列天线设计

为了满足宽带大功率相控阵极化调整、灵活干扰的应用需求,需要对±45°双线极化的阵列天线开展研究。阵元主体由金属交叉偶极子构成,通过引入金属寄生层、宽角匹配层进一步拓展了工作带宽,改善了大角度扫描特性;采用同轴巴伦实现平衡馈电和阻抗变换,使用金属反射腔体调节组阵后相邻单元间的边界条件,从而优化了阵元间的互耦特性。实验与仿真结果表明,该阵列天线在0.96 GHz~2 GHz的工作频段内具有良好的辐射特性,可以实现二维±30°的波束扫描;并且,该阵列天线具有结构简单、易于安装、耐功率性能好的特点,适合于大功率宽带干扰相控阵系统的应用。

加载超表面的宽带低剖面双极化交叉偶极子天线

该文提出了一种加载超表面(MetaSurface,MS)的宽带低剖面双极化交叉偶极子天线.天线由三部分结构组成:1对交叉偶极子、4个寄生贴片和超表面结构.交叉偶极子用于实现天线的双极化特性.通过在交叉偶极子上方加载寄生贴片和在偶极子臂处开槽,扩展了天线的阻抗带宽.同时将交叉偶极子下方的金属反射板替换为超表面,实现了天线的低剖面.为了提高馈电端口间的隔离度,引入了4个金属短路柱.仿真和测试结果表明,天线|S_(11)|<-10 dB的阻抗带宽为42.5%(2.26~3.48 GHz),在带宽范围内端口隔离度和交叉极化分别大于21 dB和小于-31 dB,天线的整体尺寸只有0.5λ_(0)×0.5λ_(0)×0.074λ_(0)(λ_(0)为工作频率2.9 GHz时对应的自由空间的波长).

基于电流模结构的超宽带无源混频器设计

采用SMIC 55 nm CMOS工艺,提出基于电流模结构的2~8 GHz超宽带高线性度直接下变频无源混频器结构.本设计主要结构为低噪声跨导放大器(low noise transconductance amplifier,LNTA)驱动I/Q两路电流模无源混频器,负载为低输入阻抗的跨阻放大器(trans-impedance amplifier,TIA),即LNTA-Passive Mixer-TIA结构.LNTA采用电容交叉耦合以及双端正反馈结构,解决阻抗匹配以及噪声等关键参数的折中问题.整个接收机链路获得较好的线性度及噪声性能,对于电源电压以及衬底噪声的鲁棒性也有所提升.后仿结果表明,在电源电压1.2 V情况下,射频输入信号频率为2~8 GHz,1 dB压缩点为−5.5 dBm,带内输入三阶交调点为−1 dBm,整体噪声系数为4 dB,核心版图面积为0.12 mm^(2).

基于MOEA/D算法的三陷波超宽带天线设计

为实现超宽带通信中对WIMAX(3.3~3.7 GHz)、WLAN(5.150~5.825 GHz)和ITU(8.01~8.50 GHz)频段干扰的抑制,提出了一种基于MOEA/D算法优化设计的具有三陷波特性的超宽带天线。天线采用T形结构作为辐射贴片,通过改变贴片形状等方法实现在3~12 GHz的超宽带。在辐射贴片上刻蚀两个U形缝隙和在传输线两侧加载C形开口环,对天线进行陷波设计。利用MOEA/D算法对陷波结构的结构参数和加载位置进行优化,实现了在3.31~3.69 GHz、5.25~6.13 GHz和8.01~8.51 GHz频段的陷波效果,成功抑制了频段干扰。与传统扫频优化的设计方法相比,采用MOEA/D算法设计的天线在陷波频带内增益低至-19 dB,各陷波频带准确度误差均在3.6%以下,提高了天线的设计效率,具有一定的工程应用价值。

宽阻带多陷波超宽带滤波器

为抑制其他无线窄带通信系统对超宽带系统的干扰,并提高超宽带滤波器的阻带抑制特性,提出一种拥有宽阻带和三陷波的超宽带滤波器。该滤波器采用传统多模谐振器加载阶梯开路谐振器与扇形谐振器的结构实现超宽带特性,其阻带宽度达到24.3 GHz;为引入三陷波,该滤波器采用了加载开路谐振器、耦合L型短路短截线以及非对称耦合结构;通过并联开路谐振器加载扇形谐振器的结构,优化了通带插入损耗。经过电磁仿真,该滤波器通带范围为4.1~10.6 GHz,相对带宽为93.4%,插入损耗小于1.3 dB,三处陷波分别位于5.1、6.28、8.1 GHz处,且陷波深度均大于25 dB,保证了超宽带系统的通信质量。

“宽带中国”试点政策对企业绿色创新的影响——数字金融、数字化转型的中介效应

“宽带中国”试点是加强数字基础设施建设,以数字化推动企业绿色创新发展的重要途径。将“宽带中国”试点政策作为一项准自然实验,选取2011-2021年2 037家A股上市公司样本数据,运用多时点双重差分模型检验“宽带中国”试点政策对企业绿色创新的影响。研究发现:①“宽带中国”试点政策能够显著促进企业绿色创新,经过平行趋势检验、PSM-DID检验等一系列稳健性检验后结论依然成立;②“宽带中国”试点政策对企业绿色创新的影响具有所有权、行业和城市环境规制水平异质性,试点政策对国有企业、重污染行业以及低环境规制城市企业的促进作用更显著;③机制检验表明,“宽带中国”试点政策主要通过提高城市数字金融水平和推动企业数字化转型两条路径促进企业绿色创新,具体表现为提高城市数字金融使用深度和覆盖广度以及增强企业数字化转型关注度和资源投入,与企业数字化转型相比,城市数字金融所发挥的中介效应更显著;④进一步分析表明,“宽带中国”试点政策溢出效应明显,具体表现为上市公司总部对子公司绿色创新以及对邻近城市企业绿色创新的空间溢出效应。研究结论有助于丰富企业绿色创新影响因素研究,并为全面理解“宽带中国”试点政策赋能机理以及新一代信息基础设施建设提供参考。