一种基于光学的水表面微波跨介质探测方法

水下声信号的传播和探测研究主要集中在散射、反射和传播损失等方面,而对其在水面引起的波动关注较少。本文在理论上推导了在水下平面波入射在水-空气界面激励的水表面微波与声源强度和频率的关系。这种水表面微波的振幅在纳米级别,振动频率和水下平面波的频率相同,在水-空气界面的扩散距离则随频率的升高而强烈衰减。基于水表面微波的特性,结合激光探测的工作原理,设计了一套跨介质水下目标检测系统。并为该系统可能受到的低频海浪噪声干扰和反射干扰提供了应对方式。仿真结果表明:该系统分辨率高,具有隐蔽性、易于维护性、无接触性等特点,对低频声源的检测效果较好。该方法结合了声波在水中和光波在空气中传播各自的优点,有望成为水下目标检测的一种新手段。

惠更斯电磁超构表面微波天线的研究进展(特邀文章)（英文）

惠更斯电磁超构表面脱胎于现代三维超构材料,是一种特殊的二维亚波长阵列结构.基于经典电磁学惠更斯等效原理,惠更斯电磁超构表面可以灵活地调控电磁波的传播和电磁场的分布,其独特的电磁特性给天线的创新带来了巨大的机遇.文章将综述惠更斯电磁超构表面在微波天线中的研究进展,简要介绍惠更斯超表面的基本概念和原理并总结其在微波天线设计中的应用,重点阐述三种惠更斯超构表面天线技术及其设计案例.最后,展望惠更斯超构表面在天线工程中的广阔应用前景.

微波波段涡旋波束的多模式集成与动态调控研究进展

该文回顾并总结了近期关于涡旋波束多模式集成与动态调控的研究成果与进展。首先从无源超表面透镜出发,利用传播相位与几何相位的综合调控作用,在单一超表面平台上实现了分数模涡旋波束的高纯度激发。更进一步,基于无源式超表面的多模式涡旋集成理论及方法,通过在超表面单元结构中加载变容二极管等有源可调谐式器件,实现涡旋波束的动态切换与人工调控。并在此基础上,对基于超表面的涡旋通信系统实现信道建模,并对涡旋通信系统的性能做出了理论分析与评估,为提高现代通信系统信道容量及信息传输速率打下理论基础。

水下声源引起的水表面横向微波的理论研究

利用水下声信号在水表面引起的水表面横向微波振幅很小的条件,将普遍的流体力学方程线性化,推导出在水下点声源的激励下,水表面产生的二维横向微波色散关系以及波的传播形式。结果表明,二维水表面的横向微波具有和一维情况类似的结果,即具有波长短、传播速度小的特点,因而可以对入射到表面的激光束进行调制,为水下声信号检测奠定了理论基础。

水表面横向微波一维模型的理论研究

利用水下声信号在水表面引起横向微波振幅很小的条件 ,将普遍的流体力学方程线性化 ,推导出水表面一维模型的横向微波色散关系以及波的传播形式 结果表明 :水表面横向微波具有波长短、传播速度小的特点 ,因而可以对入射到表面的激光束进行调制 。

水下声场激励水表面横向微波的色散关系

针对水下声场在水表面激励横向微波的现象,建立一套测量水表面横向微波波长的图像采集和处理系统,利用该系统对水表面横向微波波长进行了测量,将实验值与理论值进行比较,结果表明,表面横向微波是色散波,理论模型给出的波长量级与实验结果相吻合.

基于微波表面等离激元的360°电扫描多波束天线

基于微波表面等离激元提出了一种电扫描多波束天线.该多波束天线由24条相同的端射天线绕同一圆心旋转而成,相邻端射天线之间的夹角为15?.单条端射天线的设计基于微波表面等离激元的耦合,将馈电单极子辐射的全向场调制为端射的定向场.仿真结果表明,提出的基于微波表面等离激元的多波束天线,在9.5—10.25 GHz频段内可实现面内360?波束扫描,且平均增益约为11.8 dBi,半功率波束宽度约为15?.

多腔耦合微波表面波PECVD法沉积DLC薄膜研究

报道了利用多腔耦合微波表面波等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法制备类金刚石(DLC)薄膜。通过发射光谱(OES)测量,对Ar等离子体中的各种放电参数以及全部四个腔室内放电的均匀性作出评估。采用表面轮廓仪测量了薄膜的厚度;薄膜的表面形貌、组成结构通过原子力显微镜(AFM)、激光拉曼光谱和X射线衍射光谱(XPS)进行了表征。在12.5μm厚度的有机薄膜聚酯(PET)表面沉积一定厚度DLC后,通过测量水蒸气透过率(WVTR)对DLC薄膜的阻隔性能进行了研究。结果表明,这种多腔耦合微波表面波等离子体装置,不仅能够实现四个腔室同时相对均匀的放电,也能够实现单个腔室的轴向均匀放电。制备的DLC薄膜结构致密、成分均匀,可以使PET薄膜阻隔性能提高约20倍。

高温超导薄膜微波表面电阻多频点无损测试

根据镜像兰宝石谐振器法原理,设计并制作了一个双模工作的兰宝石介质谐振器。该谐振器利用兰宝石柱中TE011和TE012两个工作模式,在一个温度循环内实现了对高温超导薄膜在不同频点下微波表面电阻值的无损测试。同时,介绍了配对兰宝石的选择方法,并对已知微波表面电阻待测样品进行了改进,以确保镜像兰宝石谐振器法中A、B值准确性。与其他测试方法的谐振器相比,该谐振器具有单片、无损、多频点测试的优点,且其测试步骤也极为简单。

微波-表面活性剂协同提取山竹外衣色素

研究了微波-表面活性剂协同提取法(MAME)提取山竹外衣色素的工艺条件与过程。考察了提取剂中表面活性剂类型和含量、提取液pH、微波提取功率、时间、浸泡固液质量比和时间对色素提取率的影响,实验结果表明:pH=1时,以w(聚氧乙烯十二酸失水山梨醇单酯)=0.08%的乙醇溶液〔φ(CH3CH2OH)=70%〕为提取剂,山竹外衣按m(山竹外衣)∶m(提取剂)=1∶263浸泡于提取剂中5 m in、微波功率800 W下提取25 s,色素提取率为96.26%。该法一次提取率是传统溶剂法的1.78倍,提取时间是溶剂法的1/240,聚氧乙烯十二酸失水山梨醇单酯对色素提取有增溶作用。

脉冲微波表面波PECVD在有机PET表面沉积DLC薄膜的阻隔性研究

目的探讨使用脉冲微波表面波等离子体辅助化学气相沉积技术在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料表面沉积类金刚石薄膜作为阻隔层的可行性。方法以C2H2为单体,氩(Ar)为放电气体,采用脉冲微波表面波等离子体化学气相沉积(PECVD)技术在有机PET材料表面沉积类金刚石(Diamond-like Carbon,DLC)薄膜。研究工艺参数,如脉冲微波放电功率、工作气压、单体与工作气体的体积比等,对DLC薄膜沉积速率和阻隔性能的影响。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、氧气和水蒸气透过率测试仪等对薄膜结构与性能进行表征。结果DLC薄膜的结构和成分随着等离子体放电工艺参数的变化而改变,造成其阻隔性能也随之发生变化。PET表面沉积纳米级DLC薄膜后,氧气透过率和水蒸气透过率可以分别降至0.58 mL/(m^2·d)和2.5 g/(m^2·d)。结论DLC薄膜对氧气和水蒸气都表现出良好的阻隔性,可以应用于食品、药品的阻隔包装。

超导薄膜微波表面电阻测量的有效面积问题

高温超导薄膜在电子学的许多领域,特别是在电信领域,微波无源器件等方面有着广泛的应用。例如超导滤波器,正在发展之中,并且已经进入实际应用阶段。在超导微波器件的设计方面,如超导微波器件的设计,超导薄膜的微波表面电阻是应用的一个重要参数。由于高温超导薄膜的特殊机械特性,因此发展了各种各样的测量高温超导薄膜表面电阻的方法,各有其优点。每一种测量方法都对超导薄膜的面积大小有要求,而真正起作用的有效面积可能只是一部分。本文讨论分析了国际标准测量方法IEC/TC90的超导薄膜的实际有效面积。按照高温超导薄膜表面电阻测量国际标准方案,实际制作了用于测量面积分别为2英寸(5.08cm),3英寸(7.62cm)的高温超导薄膜微波表面电阻的谐振腔,并测量了表面电阻。对测量结果作了分析比较。并探讨了用于大面积的超导薄膜的微波表面电阻测量的可行方法。给出了设计介质谐振腔的简单方法,以适应不同测量的需要。

高温超导薄膜微波表面特性的研究

研究和设计了“终端反射式带状线谐振器”测试系统,配合测量数据处理软件包,对高温超导薄膜的微波表面特性进行了测试分析。

高温超导薄膜微波表面电阻测试方法的改进

介绍了一种12GHz附近的高温超导薄膜微波表面电阻Rs测试系统。该系统采用低损耗高介电常数的蓝宝石,构成工作在TE011+δ谐振模式的介质谐振器,在77K时,利用测量介质谐振器的Q值得到单片高温超导薄膜的微波表面电阻Rs。分析了其耦合装置对校准物理模型的影响,通过改进耦合装置可提高系统测试的准确度。该系统与前三代测试系统进行比较,其测试准确度有明显地提高。

高温超导薄膜微波表面电阻测试方法

介绍一种工作在12 GHz附近的高温超导薄膜微波表面电阻sR测试系统,该系统采用低损耗高介电常数的蓝宝石构成工作在TE011+δ谐振模式的介质谐振器,在77 K时,利用它对高温超导薄膜的微波表面电阻sR进行测试,提高了整个测试系统的品质因素,可成功地用于单片φ50.8 mm较大超导薄膜的无损伤测试,整个测试系统体积小、操作方便,且所需实验条件简单,测试灵敏度高,具有简便、快捷、适合于工业化生产检测的特点。

高温超导薄膜的微波表面阻抗测量

本文介绍了用高温超导薄膜YBa2Cu3O7(YBCO)/LaAlO3(LAO)和Tl2Ba2CaCu2O10(TBCCO)/LAO制作共面微带谐振器的方法及进行微波表面阻抗测量的原理和相关技术.实验结果表明:温度较低时(对YBCO/LAO,T<70K;对TBCCO/LAO,T<80K),薄膜表面电阻随温度没有显著的变化.7GHz频率下TBCCO/LAO薄膜在77K和94K时的微波表面电阻值分别为120μΩ和250μΩ;同频率下YBCO/LAO薄膜在49K和77K时的微波表面电阻值分别为309μΩ和520μΩ.

带温度补偿、低g-振动灵敏度的小型声表面波微波源

描述了一种采用模拟温度补偿技术用于声表面波微波源 ,其工作频率为 2 .2 GHz,器件在工作温度为 - 35℃～ + 5 5℃范围内 ,频率变化从两百多 ppm改善到小于± 30 ppm之内 ,使器件在90℃的温度范围内频率随温度变化的性能改善约 10倍。其 g-振动灵敏度小于 10 - 1 0 /g。尺寸仅6 0 m m× 2 5 mm× 15 mm。

YBCO超导材料微波表面电阻测量

利用3cm波段矩形波导谐振腔TE_(103)模对YBaCuO超导材料的微波表面电阻进行了测量,观察到了在转变温度时腔的Q值的突然变化。在液氮温度时的表面电阻约为正常电阻的20％。实验并观察了所测表面电阻值随样品厚度的变化情况。

镜像法高温超导薄膜表面电阻测试装置的改进

介绍了一种新的镜像法高温超导薄膜微波表面电阻测试装置,采用小孔对谐振腔内的电磁能量进行耦合,并通过一段6mm×3mm×8mm的填充氧化铍陶瓷介质的波导对电磁能量进行传输,通过在陶瓷块剖面焙银的方法实现磁耦合。与以往的镜像法测试装置相比,该装置易于仿真和制作。使用该装置对两片高温超导薄膜的微波表面电阻进行了测试,并对其中一片高温超导薄膜进行了6次微波表面电阻重复性测量,其表面电阻值RS(10GHz,77K)的平均值为0.38mΩ,标准偏差为0.009mΩ,相对偏差(COV)为2.4%。测试结果表明,该装置具有良好的稳定性。