一种等通量波束的多极化可重构天线

随着航天技术的革新,对近地轨道的通信需求逐年增高。近地轨道卫星就在此背景下产生,主要应用于遥感探测天气预报和数据通信领域。由于近地轨道卫星天线辐射波束所覆盖的地球表面是球面,因此波束通常设计为等通量形式。由于卫星通信通常存在极化失配、多径效应等问题,选择多极化而不是圆极化作为近地卫星天线的工作状态能更好地适应复杂的工作环境,保证通信质量,将等通量波束天线和多极化可重构技术结合起来有很大的应用前景。基于一对正交圆极化波能合成线极化波的设计原理,文中提出了一种具有等通量波束的多极化可重构天线,该天线由可重构馈电网络和带扼流环的隔片极化器圆波导组成。馈电网络中嵌入单刀四掷开关(SP4T)与单刀双掷开关(SP2T),通过改变开关的工作状态,馈电网络将给圆波导提供不同的馈电条件,在圆波导内隔片的作用下天线实现两种圆极化与两种线极化的可重构。通过在圆波导口引入扼流环以及波导口作“T”型开槽处理,实现波束赋形,并且保证天线在不同极化状态下辐射等通量波束。实测结果显示,天线在不同的极化状态下-15 dB重叠阻抗带宽14.7%,覆盖4.80~5.56 GHz,方向图顶部在θ为-24°~+24°范围内具有平坦效果,圆极化状态下空间轴比覆盖-51°~+50°,覆盖范围大于方向图顶部平坦范围。天线实测结果与仿真结果有较好的一致性,具有多极化和方向图顶部平坦的优势,可满足移动通信和卫星通信中多极化应用场景的需要。

紫外成像检测技术

提出一种新型的紫外成像检测系统 .此系统利用紫外增强技术和紫外滤光技术观察和检测紫外光信号 .详细介绍了系统的关键技术 :紫外镜头、紫外“日盲”滤光技术、紫外增强技术和光谱转换技术 ,给出了紫外成像检测系统的研制实例 ,以及用该系统得到的实验结果 .此系统在公安、电力、森林火灾等领域有远大的应用前景 .

紫外指纹检测仪的研制

指纹具有终生不变性,这使指纹在公安侦破中发挥了重要的作用。处理或提取汗潜指纹最普通的方法是用灰粉或黑粉;但在渗透性的检材上,如纸张、厚硬纸板等,较难提取,最好用碘熏法。但这些方法仅能获得指纹,而不能进行进一步的指纹的存贮和辨认;而新型的紫外指纹检测仪则能完成他们所不能的工作。介绍了新型指纹识别系统—紫外指纹检测仪的基本组成、工作原理、仪器性能、特点及部分检测结果。展望了其发展前景,其关键技术是研制合适的紫外镜头、紫外光像增强器、相关的紫外光单色滤光器和专用的图像处理软件。

新工科时代具有国际视野的电子信息类专业创新工程人才培养的探索

新工科时代培养具有国际视野的电子信息类专业创新工程人才是经济和产业发展的必然结果。我们通过改革教学模式、扩大交流合作、鼓励学生参加国际活动和多途径营造国际化的校园环境和氛围,全方位培养具有国际视野的电子信息类专业创新人才。

紫外可见双光谱图像检测系统的研制

结合日盲紫外滤光技术、光谱转换技术、像增强技术及紫外可见分光技术,采用双光路结构,在紫外日盲波段,研制了用于探测和定位电晕放电的紫外可见双光谱图像检测系统。实验证明所设计系统能实现对电晕的准确探测和定位。

紫外检测系统中紫外可见转换屏的研制

分析比较了不同荧光粉的激发光谱、发射光谱、转换效率、峰值波长等特性,提出以二价锰激活的硅酸锌Zn2SiO4荧光粉为荧光粉层,以光学纤维面板为基底,采用刷涂技术,研制了一种可以将紫外光信号转换为可见光信号的转换屏,并实验测量了其转换效率和余辉。由测量知其转换效率可以达到80%,余辉为25ms。因此,利用此转换屏可以高效地将紫外光信号转换为可见光信号。

差分馈电双极化四波束方向图可重构天线

提出了一种平面差分馈电双极化四波束方向图可重构天线.该天线由两个相互正交的偶极子和四个带PIN二极管的寄生单元构成,有两个差分馈电端口,通过短截微带线给两个相互正交的偶极子馈电.两个偶极子正交摆放、异面垂直,与寄生单元蚀刻在同一基板上,整体结构简单.切换PIN二极管的不同状态得到四个波束的方向图可重构和两种方式的极化可重构.实验表明,-10 dB阻抗带宽为8.9%,覆盖3.27~3.58 GHz频段,平均增益为5.6 dBi,前后比约为10 dB,平均辐射效率为68%.该天线结构紧凑、成本低、易加工.

一种基于共面波导馈电的宽带多极化可重构天线

为了应对日益复杂的通信环境,提高通信系统容量和通信质量,文中提出了一款基于共面波导馈电的宽带多极化可重构天线。该天线采用共面微带线设计,在参考地上开缝并置入4个PIN二极管,通过控制PIN二极管开关的开/关状态,天线表面电流分布被重构,从而改变天线在辐射远场的辐射状态;辅以优化的阻抗匹配和简单的寄生单元,进而实现宽带多极化可重构天线设计,包括线极化、左旋圆极化和右旋圆极化。实测结果显示,天线在3个极化模式下的重叠阻抗带宽(天线回波损耗丨S-11丨<-10 dB)达到48.5%,覆盖频率范围为2.42~3.97 GHz;圆极化模式下的重叠轴比带宽(轴比<3 dB)为48.2%,覆盖频率范围为2.33~3.81 GHz。天线实测结果与仿真结果有着较好的一致性,具有宽带、多极化模式的优势,可满足移动通信和卫星通信中多极化应用场景的需要。

双频无线射频能量收集系统的设计

为了尽可能高效地吸收和整流分布在周围自然空间中的射频能量,提出了一种工作在GSM-1800和UMTS-2100频段的双频射频能量收集系统的设计方法:系统的接收天线部分采用结构简单的宽带八木天线;系统的整流电路部分为应用于低输入功率的双频整流电路;整流电路的匹配电路部分使用微带线匹配,没有使用任何分立贴片元件,以保证整流电路在高频时稳定的性能,同时降低电路实际加工制作的复杂度.最后对系统整体进行了实验室和室外环境的联合测试.实测结果表明,文中提出的双频无线射频能量收集系统在-20～-5 dBm低输入功率下,能够在1. 8 GHz和2. 1 GHz频段获得良好的双频匹配,并且在-5 dBm输入功率下获45%的整流效率,且具有从环境中收集射频能量并输出一定直流电压的能力.

用于紫外成像的日盲紫外像增强系统的研制

结合日盲紫外滤光技术、光谱转换技术和像增强技术,在紫外日盲波段,研制了日盲紫外像增强系统,并将此系统应用于紫外指纹检测仪取得了很好的成像效果。

共面波导差分馈电频率可重构天线

提出了一种共面波导(coplanar waveguide,CPW)差分馈电频率可重构天线.通过直流偏置电路来控制天线上四个PIN二极管的导通和断开模式,天线可以工作在两种状态,实现在2.02~2.89GHz和3.27~3.66GHz两个频段的重构,阻抗带宽分别为35.4%和11.3%,且天线辐射方向图受频率可重构的影响较小,天线在两种状态下的平均增益分别可达3.18dBi和3.61dBi.该天线充分利用共面波导天线结构简单和频带宽的优势,实现了差分馈电技术与频率可重构技术的完美结合.天线的实测结果与仿真结果非常接近,可应用于WLAN的2.45GHz和WiMAX的2.45GHz、3.5GHz两个频段.

基于创新实验班的电磁场与电磁波课程双语教学的探索与实践

本文结合作者的教学实践和华南理工大学电子与信息学院创新实验班的情况,主要从英文教材的选择、课程内容的组织、教学形式的多样化和经典文献的研读四个方面对《电磁场与电磁波》进行了双语教学的探索与实践。

工程专业认证理念带动的实验教学改革

工程教育专业认证对我国高等工程教育产生了重要影响,以学生成长为目标和持续改进的核心理念已逐渐成为各学校教育教学的准绳。作为人才培养过程的具体环节,课程和实验都应围绕人才培养的目标,针对所有学生成长状况,精细设计教学内容和过程,持续改进,高效率达成教育目标。分析了高校实验教学在实施过程中课程内容缺乏持续改进依据,学生实验能力评价不够客观等实际问题,融合工程教育认证的核心理念,通过建立教学实施过程的精细检测,设计形成性评价,实现因材施教的学生个性化培养与实验课程的持续改进。相关工作在华南理工大学已经实践了5年,取得了较好的效果。

应用于紫外检测的实时视频图像处理系统

提出了一种新型的应用于紫外检测的双通道实时视频图像处理系统。本系统先通过分光、图像增强和光谱转换实现紫外信号的采集,再应用高集成度的视频编解码器和专门面向视频信号处理的数字信号处理器,将紫外信号和可见光背景信号转化为数字信号,并进行融合处理以实现紫外信号的检测与定位。此系统在电力系统电晕检测及森林火灾等紫外信号检测的场合有远大的应用前景。

应用于双光谱检测的图像融合技术

介绍双光谱图像检测系统的总体设计,针对紫外与可见光双光谱成像系统提出了基于模糊矩阵的双光谱图像融合法.该方法采用模糊矩阵表征融合区域,同时利用小波变换法对图像进行多分辨分解重构.实验选取UV图像与V图像进行融合,并对该方法和其他几种方法的融合图像进行了比较.基于模糊矩阵的双光谱图像融合法能比较好地兼顾图像融合中清晰度和融合边缘过渡两方面的要求.

应用STEM教育理念建立四种教学模式

STEM教育理念强调科学、技术、工程、数学的跨学科融合,而2022年版的新课标中,同样提倡数学可以开展与其他学科的融合教学.本文分别从建立生活化教学模式,挖掘科学知识;建立信息化教学模式,创新技术课堂;建立互动式教学模式,开发数学工程;建立延伸式教学模式,回归数学本质等四个方面,探讨了小学数学教学中STEM教育理念的具体应用.

用于金属物体的宽带超高频RFID标签天线

用于金属物体的标签天线一直是RFID标签天线研究的热点和难点,提出了一种新的低剖面用于金属物体的宽带超高频(ultra high frequency,UHF)射频识别(radio frequency identification,RFID)标签天线。采用增加2个耦合的寄生贴片来激发新的谐振波模,极大地改善了RFID标签天线的带宽,测量结果得到的标签天线半功率带宽为148 MHz,覆盖了所有的超高频RFID系统的频段。

小波变换在紫外图像融合中的应用

紫外双光谱成像技术是光谱技术和成像技术的合成,是针对军事需求而发展起来的新型检测技术,图像融合是该技术的重要组成部分。小波理论是近十几年来迅速发展的一门学科,已得到了广泛的应用。小波变换具有良好的时频特性,为图像融合提供了一种新手段。根据双光谱图像融合的需求,介绍了利用小波理论进行图像融合的方法、特点和效果。仿真结果表明,该方法能够满足紫外检测系统的需要。

通过电磁耦合形成宽频覆盖的小型手机天线

文章设计了一种新型的宽带双频小型单极子天线,包括其结构和参数设计。对天线实物的测试结果表明,在天线驻波比≤2.5时,天线工作的频段分别为:795MHz～1215MHz、1710MHz～3000MHz,相对带宽分别达42%和53%,足以实现对GSM/UMTS/LTE/WiMAX等多个系统工作频段的覆盖,十分适用于现在的多系统手机。

浅谈小学数学教学有效性

有效的教学不仅能够最大效率地利用教学时间．使学生增长知识、提高能力，还体现着教师教学方式和学生学习方式的转变，能够促进学生健康发展。因此，在小学数学课堂中．要想提高教师的教学质量。促进学生的发展．教师就要注重教学的有效性，选择正确的教学方法．使学生在认知和情感上由少知到多知，从不会到熟练，由冷漠到喜欢。那么。在小学数学教学中，教师采用何种方式提高小学数学教学的有效性？现在，笔者结合自己的教学实践。从以下几个方面进行阐述。