用于车载终端通信的双频段全向偶极子天线

针对露天矿山车载终端通信的需求,文章基于山字型结构设计一款同时满足4G/5G通信的全向偶极子天线。基于双锥天线模型设计全向印刷偶极子单频天线,通过在两侧加载枝节引入高频谐振,并通过在倒三角辐射贴片上开L形缝隙和矩形缝隙实现频段的展宽及谐振频点的偏移;对两侧枝节的末端进行渐变处理,使天线的谐振频率在拐点处可以平滑地过渡,从而在较宽的频带内获得良好的阻抗匹配。仿真和实测结果表明,该天线具备双频段全向的辐射特性,完全满足设计要求,且结构简单小巧、容易安装、不易受到损坏。

合肥市城区2018—2021年大气污染时空分布特征及相关性分析

为了解合肥市城区的大气污染状况,本文基于合肥11个国控监测点和气象监测站2018—2021年的大气污染和气象数据,采用趋势分析方法和Kriging插值方法,充分分析了PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO和O3的时空分布特征,进而研究了合肥市城区大气污染物之间及其与气象要素的相关性。结果表明,2018—2021年合肥市大气污染物浓度整体呈下降趋势,同时季节性特征显著,呈现冬季高、春秋次之、夏季最低的特点(O3_8h除外);PM2.5、PM10和NO2的逐时浓度呈“双峰双谷”形态,O3_1h呈“单峰单谷”形态,而CO和SO2变化趋势稳定;城区污染物浓度空间分布总体呈中部和东部区域较高,而臭氧浓度西部较高;大气污染物与气象要素主要呈负相关关系,而大气污染物之间则呈正相关关系。

利用球型微纳米颗粒结构表面减小硅基太阳能电池的光反射

为了在理想的光频范围内扩展硅太阳能电池的低反射特性,设计了一种由球型微纳米颗粒周期排列构成的光学微结构。利用球型微纳米颗粒结构表面良好的抗反射特性,扩展硅基太阳能电池的超低反射特性。首先采用Mie散射理论研究了单个球型硅颗粒的散射特性;进而使用MEEP仿真软件通过控制变量法分析了多个颗粒构成的周期性二维光学微结构的光反射特性,分析了球型微纳米颗粒的周期数、半径、间距对反射率的影响。结果表明:合理选择球形颗粒的半径、间距以及周期数构成合适的周期性二维光学微结构,可以在理想的光频范围内获得超低反射特性。

基于光学微结构减小硅太阳能电池的反射

为了在理想的光频范围内扩展硅太阳能电池的低反射特性,设计了一种由方柱形粒子周期排列构成的光学微结构,根据等效介质理论分析了方柱形粒子高度、占空比对反射率的影响。利用所得结论合理选择方柱形粒子的尺寸,使用MEEP仿真软件建立了结构模型并进行了仿真。结果表明:该光学微结构在理想的光频范围内具有超低反射特性。

基于光子晶体多层膜的对称薄膜波导特性研究

研究了一种"光子晶体多层膜+波导层+光子晶体多层膜"对称薄膜的波导特性,光子晶体多层膜的第一禁带频率范围为73～99 THz。采用多层介质平板波导理论研究了频率在73～99THz间的电磁波在波导中的传输特性。结果表明波导传输的是TE_0和TM_0基模,对于高次模式,不能在波导中传输,另外,频率在73～99 THz间的电磁波在波导层(中心层)的功率约束因子(Γ)在0.99～1之间,即此时电磁波几乎完全局限在波导层内传输,为了比较,处在光子带隙外的频率分别为40THz和50 THz的电磁波在波导层内的功率约束因子分别为0.84和0.86,因此,利用光子带隙特征,由光子晶体多层膜构造的对称薄膜波导具有超低损耗特性。

用于车载终端通信的双频段全向单极子天线

为满足露天矿山车载终端通信的需求,本文设计了一款能满足4G/5G通信的双频全向单极子天线。首先,基于共面波导馈电结构,设计了全向印刷矩形单极子单频天线;其次,在馈线左侧加载一个接地矩形辐射枝节以实现双频谐振,并在馈线右侧加载接地矩形辐射枝节以拓宽天线带宽;最后,在矩形单极子天线中心开十字型槽并对接地板做渐变处理,使天线在较宽频带内有良好的阻抗匹配。仿真和实测结果表明,该款天线具备双频段全向的辐射特性,完全满足设计要求。

SCM/WDM光纤通信系统中光纤的非线性效应

在SCM/WDM光纤通信系统中由于各相邻射频信号的信道间隔非常窄,因而光纤的非线性效应对系统的影响很严重.分析了光纤的偏振横色散PMD、交叉相位调制XPM、四波混频FWM在SCM/WDM光纤通信系统中的特点及其对系统影响,结果表明,FWM对SCM/WDM光纤通信系统的限制尤为突出.在此基础上,给出了抑制FWM效应的方法.

433MHz SAW标签的优化设计

声表面波标签是SAW射频识别系统的核心.设计并制作了工作于433 MHz频率上的SAW标签,给出了反射条的宽度、反射条的排布等参数及其设计依据.为了减小声表面波标签的尺寸,通过将印刷偶极子臂弯折变型,设计了一款工作于433 MHz频率上的小型化偶极子天线,经过ADS软件对该天线建模与仿真,验证了这款小型化天线完全满足SAW射频识别的需要.

高速光纤通信系统中PMD的特性分析

文章从理论上分析了高速光纤通信系统中PMD的特性,得出了由PMD导致的DGD(差分群时延)的机理。由于PMD是一个随机量而难以计算、测定,因而从谱域上给出了一种简单易行的测定PMD的实验方法。通过统计学分析法给出了输入脉冲宽度、输出脉冲宽度与系统PMD之间的关系。这种关系对于实际系统输入脉冲宽度的选择有理论指导意义。

针对理工科高校进行光电信息技术教学改进的探索

针对目前理工科学校对光电信息技术重视不够、课程教学与建设落后等问题,提出了相应的教学改进方法。根据不同专业对教学内容有所侧重,充分利用现代教育技术,进行启发式和实践性教学来提高光电信息技术教学质量,从而彻底改变一些理工科本科生的知识面较窄,十分缺乏光电信息技术领域知识的现状。

SAW射频识别系统中无源标签的小型化设计

SAW RFID已被广泛认定为第二代RFID技术。但是,由于受标签尺寸的限制,声表面波标签还不能应用于零售等小物品的识别上。为了减小声表面波标签的整体尺寸,本文仿真模拟了压电基底为不同晶体以及相同晶体不同切向时声表面波的性质,为选择高频率稳定性和高能量转换效率的基底材料提供了依据。高的频率稳定性和能量转换效率,可以使声表面波标签具有更加紧凑的结构,进而减小压电基片的尺寸。设计了一款小型化贴片天线,测量验证了这款小型化天线完全满足声表面波射频识别的需要。

利用非线性差频效应产生THz辐射波的理论研究

从理论上研究了利用晶体的非线性效应在常温下产生太赫兹辐射波。推导了相位匹配的条件,并提出了相应的实验方案。利用这种方案产生太赫兹辐射波无需苛刻的环境条件,在常温下便可以连续、长时间地工作。

利用邦加球对PMD特性的分析

在实际的光纤系统中,PMD是一个随机量而难以计算和测定。本文利用邦加球对PMD的特性进行研究,具有直观、易懂、便于测量等优点,避免了大量繁琐的计算工作。

基于机器视觉的蔬菜种子活力指数检测算法研究及系统实现

常规的种子活力检测存在主观性强、花费高、人工操作难等不足,无法满足当前自动化育种的发展需求。为了提高种子活力检测的自动化水平和质量,以辣椒种子图像为研究对象,利用创新的过黄特征法将种子图像灰度化,此方法可充分保留种子信息,通过阈值处理,可降低系统去除噪声所需的处理时间,为了标记每粒种子,采用漫水填充算法将种子填充为不同的灰度值;编程计算了种子发芽指数和种子平均根长,最终得出种子活力指数计算结果。通过不同种子图像的处理与试验,表明该算法在种子分离、活力指数计算方面具有一定优势,可适用于不同种子活力评估;对系统的评估精度进行试验测试,结果显示,自主开发的种子活力指数检测系统计算的种子活力指数准确率高达92%以上,可为蔬菜种子在线化生产提供参考。

基于图像处理技术的黄瓜种子活力指数检测系统设计

常规的种子活力指数检测存在主观性强、花费高、人工操作难等缺点,无法满足当前自动化高效育种的发展需求。本研究以黄瓜种子为研究对象,基于图像处理技术,设计了一种蔬菜种子活力指数视觉检测系统。该系统包括图像采集平台、图像处理系统、活力指数计算平台。通过计算所培养的黄瓜种子活力指数,对系统的评估精度进行试验测试。结果表明,自主开发的种子活力指数检测系统计算的种子活力指数与人工测量计算的种子活力指数相比准确率高达92%以上。因此,该系统可为种子活力评估提供参考,为蔬菜种子在线化生产提供研究基础。

基于SVR的多传感器数据融合处理方法

为了提高传感器的稳定性和每个参量的测量精度,本文提出了一种新的基于支持向量机回归估计(SVR)的多传感器数据融合处理方法。仿真实验结果表明,该方法能有效降低压力传感器的交叉灵敏度系数,提高压力和温度的测量精度。而且压力传感器的零位压力相对温度变化的稳定性明显优于多维回归分析和人工神经网络的数据融合处理方法。

基于星载机会源的空间目标外辐射源雷达探测技术可行性研究

空间目标监视雷达通常采用有源雷达,为了充分发挥无源雷达在空间目标监视中的本身优势,该文分析了利用卫星信号作为机会源的外辐射源雷达探测空间目标的可行性。首先,从可探测时间、直达波抑制等角度分析了利用卫星信号的外辐射源雷达能够较好地探测低轨目标。同时,仿真分析了卫星信号外辐射源雷达Ku和L波段空间目标双站横截面积(Radar Cross Section,RCS),为空间目标前向散射能量的选择提供基础。最后,研究了系统增益、积累时间、辐射源选择等系统关键参数,从关键参数的分析可以看出,利用同步卫星电视的外辐射源雷达系统规模相对较小。分析结果可以大大促进卫星外辐射源雷达探测空间目标的发展。

基于声表面波技术探测微量气体的理论分析

声表面波延迟线振荡器的频率对沉积在延迟线表面上的薄膜很敏感,在延迟线路径上覆盖一层具有选择性的吸附薄膜,这层薄膜吸附对其敏感的气体物质后,其质量密度、弹性参数、介电常数、电导率都将发生变化。给出了传感器的理论分析,根据检测需要,设计最优化的气体传感器。

“微波技术与天线”教学:与工程应用相结合

"微波技术与天线"是电子、通信等专业的基础理论课程,又是应用广泛的课程。该课程理论性较强,涉及大量的理论和公式,学生普遍感觉难学。该课程具有大量的应用实例,如将课堂教学与工程应用相结合,让学生具体了解该课程讲授内容的实际物理意义及其工程实践的意义,那么将会对学生的理解起到不可估量的作用。

分布式雷达抗主瓣干扰方法研究

主瓣干扰是影响雷达探测性能的重要问题之一,而现有的雷达装备还没有十分有效的方法对付主瓣干扰。分布式雷达是一种新体制雷达,利用其空间配置灵活及可进行信号级融合的特点,提出利用LMS算法在分布式雷达信号级进行自适应对消处理抑制主瓣干扰的方法。分布式雷达采用T/R-R型,两接收站空间拉开足够大后,两接收站接收目标回波去相关,而接收的主瓣密集假目标是一种相参压制干扰,被认为具有一定的相关性,与噪声压制干扰相似,由于数量多可认为幅度远远大于目标回波信号幅度。文章利用此特性,采取LMS算法,对两接收站回波信号进行信号级融合处理,剔除主瓣干扰,保留目标回波,文中给出了具体的处理分析,并通过仿真和试验验证了该方法是有效的。