数字化背景下“设计思维+PBGS”双核驱动设计类应用型课程改革研究

随着科技的进步与互联网的普及,数字化时代已经成为生活中的常态,科技的发展与创新成为人们关注的焦点,数字技术也正在不断推动教育体系发生全方位、多层次、立体化的变化。本文通过分析设计类应用型课程现状与存在的问题,结合数字化背景下人才培养需求,运用设计思维与PBGS的方法进行课程改革与创新研究,充分发挥课堂教学的主阵地,提供更有质量的课程教学模式,构建依托市场需求,服务地方经济为目标的课程教学体系,进而促进数艺创新、增强学生核心竞争力。

一流专业视域下统计学OBE-PBGS式教学改革探讨

在一流专业建设背景下,以学生为中心、产出为导向、持续改进的OBE-PBGS式教学改革势在必行。以金融工程专业为例,通过分析学情和教学痛点、完善教学理念和教学目标、丰富教学案例库、创新教学方法和学习方式、强化课堂管理和教学过程控制、优化学生学习评价和师资队伍建设,构建线上线下相结合,课前、课中、课后全过程,教师与学生互相促进的良性自循环教学改革路径。

PBG结构特性的研究及其在天线中的应用

本文比较了PBG(photonicband gap)结构的三种测量方法 ,包括共面微带线法 ,振子法和悬置微带线法 .然后以PVPBG(patchandviaPBG)结构为例研究了PBG结构在振子天线、微带天线和E形天线中的应用 .仿真和实验结果表明PBG结构可以起到改善天线输入阻抗 ,增强前向辐射 ,抑制后向辐射 ,提高天线前向增益的作用 .在缝耦合PVPBG结构的基础上 ,提出了一种新的交指PVPBG结构 ,其尺寸为具有相同带隙频率的缝耦合PVPBG结构的 3/4.

ADI-FDTD方法在一维PBG结构中的应用

提出一种新的无时间约束时域有限差分 (FDTD)法。与传统的方法不同的是在该方法中引进了交替隐式 (ADI)技术 ,即将原来一个时间步分成两个子时间步 ,在两个子时间步中 ,显式和隐式差分误差相互弥补使精度仍保留在二阶小量。理论证明 ,这种混合技术不再要求时间上满足原有约束条件 ,对于长时间才能稳定的问题具有较高的实用价值。而光电子带隙结构 (PBG)是一种周期性结构 ,多次反射与透射导致电磁波在该结构中形成较长时间振荡 ,采用ADI技术 ,时间步长的增加将明显减少FDTD的计算时间 。

二维介质PBG结构色散特性的时域有限差分法分析

采用时域有限差分法分析二维介质柱PBG结构的色散特性.计算表明,在介质填充比相同的条件下含单介质柱周期的PBG结构,其介质柱形状对色散特性的影响很小;而含多介质柱周期的PBG结构,TM波的阻带中心频率随介质柱个数的增多而提高,阻带绝对宽度增大,相对宽度相当.

基于FDTD的波导介质层PBG结构的研究

该文提出了波导中介质层式的PBG结构,并对其阻带特性进行了数值分析,其中包括PBG 结构的设计;周期长度、周期个数、单元尺寸等几个方面对阻带特性的影响等,并给出了结论。利用介质层 PBG结构来制作波导滤波器具有设计简单、易于实现的显著优点。

适合于电路集成的PBG结构微带线

研究了光子带隙结构支撑的微带线。采用在接地板上光刻出光子带隙结构形成新型的微带线 ,利用FDTD数值仿真和实验的方法进行了研究。分析了方孔的情况 ,并对三级级联光子带隙结构构成滤波器的情况进行了研究。给出了频率传输特性曲线 ,验证了此种结构频率禁带的存在。

具有分形特征的PBG微带线

提出了具有分形特征的光子带隙结构微带传输线 ,用类似于塞尔宾斯基垫结构代替一般的方孔 ,在微带传输线的接地板上开孔 .对不同生长维数的塞尔宾斯基垫结构进行了实验研究 ,结果得到了与谐振无关的双频率带隙 .

非Yee网格的FDTD法分析复杂媒质PBG结构的带阻特性

采用电、磁场各分量均位于网格中心的高阶时域有限差分法计算PBG结构的色散特性。对简单媒质问题的计算结果与采用Yee网格时域有限差分法所得一致,但更适合于分析含复杂媒质的问题。计算了三类磁各向异性PBG结构的色散特性曲线,指出:磁各向异性媒质都可明显增宽第一阻带;对称型磁各向异性还增多色散特性曲线中的阻带数,但旋磁型各向异性则不影响阻带数。

采用介质PBG盖板Fabry-Perot谐振器的宽频带高增益印刷天线

研究了采用介质盖板组成的Fabry-Perot(F-P)谐振器结构的宽频带高增益平面印刷天线。比较了不同结构参数对天线性能的影响,并在此基础上通过引入二维光子带隙(PBG)结构,提出了两种既能提高增益、又能减小背向辐射的新型结构。通过软件仿真计算和实验,都验证了这两种结构的天线具有较好的实际应用性能。

含烟草几丁质酶基因的质粒pBG1121的构建及水稻转化

烟草几丁质酶基因已转入番茄、烟草等作物中 ,并得到了抗病转基因植物 .为了检验该基因转入水稻后 ,能否得到抗病的水稻 ,构建了适于水稻转化的质粒 p BG112 1.将烟草几丁质酶基因 (Tchi B)连上 Ca MV35 S启动子和Nos终止区构建成融合基因 ,再将 Ca MV35 S启动子 / Tchi B编码区 / Nos终止区融合基因插入到双元载体p CAMBIA130 1的多克隆酶切位点 ,得到一个 13.9kb具有几丁质酶基因和潮霉素抗性基因的转化质粒 p BG112 1,进行酶切和 PCR检验后 ,用花器介导法转化水稻 ,后代植株用潮霉素处理 ,经 PCR检验 。

PBG结构缺陷的谐振特性研究

本文研究了矩形波导中利用介质层PBG结构形成的Fabry Perot谐振器的特性 ,并详细分析了PBG结构的纵向长度、谐振区长度以及介质层介电常数对其谐振特性的影响。

基于UC-PBG的雷达吸波材料

研究了微波光子晶体在雷达吸收材料上的应用,提出了一种应用UC -PBG的新型雷达吸收材料。该材料相对于传统的电Salisbury屏,具有厚度薄、重量轻的优点,且吸收带宽取决于高阻表面的电磁带隙,不再会受到厚度为λ/4的限制。

MRTD算法在一维PBG结构中的应用

将基于Daubechies紧支集尺度函数的时域多分辨分析(MRTD)算法用于光子带隙结构(PBG)的时域分析中,实现了MRTD算法的连接边界和PML吸收边界条件,并对带隙结构的反射系数进行了数值模拟和验证,所得结果与解析解一致。与传统FDTD算法相比,MRTD算法在较大的网格散尺寸下,仍保证了精度,从而节省了内存并提高了计算效率。

一种具有双频率带隙特性的PBG微带线

基于光子带隙(PBG)传输特性研究,提出了一种由3行3列相同大小9个圆孔等间距排列的光子晶体结构,用于微带线设计来实现双频率带隙。同时,分析了该PBG微带线的光子晶体结构变化、衬底介质厚度与双频率带隙的中心频率、带隙深度的关系。最后,引用chirp技术对光子晶体结构圆孔间距加以修正。测试结果表明,双带隙中心频率的实际测量值与理论设计值基本吻合。

基于PBG结构微带天线增益的研究

提出了1种具有二维光子晶体带隙结构的微带贴片天线。光子晶体是1种人造的电介质结构在空间上的周期性分布,本文采用的方法是在微带贴片天线介质基片中引入周期性分布的空气孔,并且针对不同的孔径大小对天线的增益特性进行了研究和比较。本文采用模拟仿真软件HFSS对这些结构进行了模拟仿真,仿真结果表明PBG结构能够有效地提高微带天线的基模增益特性,同时可以抑制天线的高阶模及表面波的产生。

甚宽带PBG滤波器结构

研究了光子带隙结构作为微带电路衬底的情况 ,分析其阻带特性的形成以及对电路性能的影响 .提出了利用级联与混合并联结构设计具有很宽频带的滤波器形式 .实验测量了其传输特性 。

基于响应面方法的波导介质层PBG结构滤波器的优化设计

在辛体系下利用精细积分对矩形波导纵向排列介质层PGB结构进行分析的基础之上,用响应面方法对滤波器进行了优化设计.采用棱单元对波导的横截面进行离散,然后导向哈密顿体系,运用基于黎卡提微分方程的精细积分求出一段介质层和一段空气层的出口刚度阵,再将两区段合并得到一个周期段的出口刚度阵,从而可对所有周期进行合并以对问题求解.在分析的基础上建立了滤波器的优化设计模型,利用响应面方法将目标函数和约束函数近似显式化,运用二次规划法对优化模型进行求解,得到了滤波性能最优的设计参数.算例表明本文方法是可行有效的.

基于高阻抗表面PBG结构微带天线的设计与分析

以高介电常数介质为基底,利用辐射贴片开槽和微带馈电技术,设计了一款尺寸仅为16mm×12.45mm的小型微带天线。通过在此天线微带贴片周围加载高阻抗表面型光子晶体,有效抑制了表面波,改善了以高介电常数介质为基底的贴片天线的性能,实现了一款多频小型化PBG天线。HFSS仿真结果表明,加载高阻抗表面结构后的微带天线出现了三个谐振频点,分别为2.74、2.86和3.80GHz,其对应的增益分别达到6.02、8.38和5.69dB。所设计的光子晶体天线物理尺寸较小,方向性良好且具有多频特性,因此可为实际通信天线的应用提供参考。

一种基于PBG结构的多频微带天线的分析与设计

在C型缝隙微带天线介质基板内引入光子晶体结构,设计了一种基于PBG结构的多频微带天线,此天线采用在C型缝隙天线贴片下方挖出凹槽,将辐射板放入凹槽中,并在微带天线的介质基板中引入高度不同的周期性三角柱空气隙PBG结构的设计方案。采用基于有限元方法的电磁仿真软件AnsoftHFSS10.0对所设计的天线进行了仿真。与普通的C型缝隙天线相比,PBG结构的引入有效地改善了天线的辐射特性及多频工作性能。从而验证了这种设计方案在抑制表面波、提高增益及改善天线的辐射方向性等方面的有效性。