天线RCS减缩技术研究的新进展

简要回顾了国内天线ＲＣＳ减缩技术研究的情况，介绍了作者近年来在此方面取得的成果。在对各种降低天线ＲＣＳ技术途径研究的基础上，通过对天线散射机理的理论分析和实验研究，提出了由抑制模式项散射而降低天线ＲＣＳ的模式项消去法天线ＲＣＳ减缩技术，并就此技术在几种反射面天线上的应用进行了探讨。在典型双反射面天线上应用此项技术所得的实验结果表明，采用此项技术以后天线的ＲＣＳ可以降低２０ｄＢ左右，而天线的增益下降不到１ｄＢ。微带天线将是解决天线ＲＣＳ问题的发展方向，文中也就此问题作了讨论。

基于无人机遥感的荒漠草原微斑块识别研究

荒漠草原是草原的极限状态,也是草原向荒漠过渡的一类草原。荒漠草原不同群落斑块之间的识别是评价草原荒漠化的一个重要指标。探索一种高效、快速的识别荒漠草原不同群落斑块之间的分布情况对动态监测草原荒漠化进程和合理开发草地资源有重要意义。本文以无人机搭载高光谱仪进行荒漠草原遥感影像数据采集,利用主成分分析(PCA)对数据进行降维。通过对卷积神经网络进行改进,将不同卷积层的特征进行融合,进而提出一种具有多层特征融合的2D卷积神经网络(MFF-2DCNN)识别方法。结果表明,该模型对荒漠草原微斑块识别总体精度达92.23%,与SVM、KNN和原始2D-CNN相比分别提升4.35、25.71、0.95个百分点。无人机遥感与卷积神经网络的有效结合为荒漠草原不同群落斑块之间的识别分类提供新思路。

一种用于“北斗”卫星导航系统的小型化微带贴片天线

基于"北斗"天线小型化的考虑,利用高介陶瓷基板(εr=16)来设计"北斗"卫星导航系统微带贴片天线,该天线采用切角结构,同轴线馈电方式,工作在"北斗"一代的S频段(2 492±5 MHz,右旋圆极化)。采用Ansoft公司三维电磁仿真软件HFSS进行仿真分析,数值仿真结果表明:S11<-10 dB的阻抗带宽为62 MHz,3 dB极化轴比带宽为15 MHz;采用矢量网络分析仪对天线实物进行性能测定,实测结果表明,S11<-10 dB的阻抗带宽为66 MHz,3 dB圆极化轴比带宽为12 MHz,仿真结果与测试结果基本吻合,天线性能良好,满足"北斗"接收天线设计要求。该天线在满足北斗接收天线的性能的同时,由于采用高介陶瓷作为基板,使得其与传统天线相比,尺寸缩减了75%,具有一定的应用前景。

一种具有宽带宽角特性的改进型准八木天线

准八木天线是由巴伦、辐射单元和引向器构成的一种微带天线,文中提出了一种具有宽带、宽角特性的改进型准八木天线。通过CST仿真分析软件,对振子双臂后折和利用矩形微带贴片对辐射单元进行改进的微带贴片式准八木天线进行仿真分析,仿真和实测结果显示,微带贴片式准八木天线在带宽达到40%频带内(8 GHz～12 GHz),驻波比(VSWR)≤2,3 dB的波束宽度均能达到120°以上。

茶叶挥发物对鞍形花蟹蛛觅食行为的影响

为了探明茶叶挥发物在鞍形花蟹蛛(Xysticus ephippiatus Simon)搜寻猎物——茶尺蠖(Ectropis obliqua Prout)过程中的作用,采用固相微萃取气相色谱质谱联用技术研究了茶尺蠖取食对茶树叶片挥发物释放的影响,并通过蜘蛛行为观测平台研究了蟹蛛在不同味源侧(觅食斑块)的活动行为。结果表明:对照叶片没有释放出挥发物,经茶尺蠖幼虫取食后的叶片能释放31种挥发物,其中有12种绿叶挥发物、9种萜类及其衍生物、4种芳香族挥发物和6种未知化合物。行为观测表明,雌、雄蟹蛛进入处理味源侧(茶尺蠖取食后的茶树叶片)和对照味源侧(未损伤茶树叶片)的初次选择均不存在差别(P>0.05),雌蛛进入处理味源侧和对照味源侧的频次分别为3.37±0.18和3.43±0.15,二者无明显区别(P>0.05);雄蛛进入两侧的频次分别为3.86±0.21和3.66±0.20,也无明显区别(P>0.05);雌蛛在处理味源侧和对照味源侧的停留时间分别为(922.57±19.59)s和(818.89±29.63)s,有极显著差异(P<0.01),雄蛛在两侧的停留时间分别为(937.97±18.05)s和(814.83±18.97)s,也有极显著差异(P<0.01),表明雌蛛、雄蛛在处理侧的停留时间明显延长。这说明,猎物取食诱导改变了茶树叶片挥发物的释放,而鞍形花蟹蛛能感知挥发物的变化并由此调整在不同觅食斑块中的停留时间。另外,本文还讨论了挥发物在蟹蛛搜寻猎物过程中的生态学意义。

计及源荷预测误差的微电网日前经济优化调度方法研究

微电网的日前经济调度是其能量管理中的重要环节。在调度过程中,由于分布式电源及负荷预测的误差,其调度值往往并非实际最优解。为了减小分布式电源及负荷预测误差对日前经济调度的影响,提出了一种对负荷及分布式电源的不确定性进行量化估计并以此对日前经济调度中调节量进行修正的方法。该方法减小负荷及分布式电源的不确定性对微电网系统带来的未知风险,有效提高发用电计划的裕量,降低由于预测偏差带来的缺电或多电损失。通过算例仿真,验证了该方法的有效性和可行性。

三维层叠微带天线的FDTD模拟(英文)

借助Maxwell方程组,将时域有限差分法应用于实验室研制的新型层叠式微机械微带贴片天线的建模和分析,并根据数值模拟结果讨论了天线的特性参数。根据实际情况,灵活地给出了各边界的近似吸收边界条件,有效地减少了存储空间和计算时间。

环氧—丙烯酸酯型路面微裂缝修补材料研究

对预聚时间与改性环氧—丙烯酸酯型微裂缝修补材料固化时粘度变化规律和初始固化时间的关系进行了分析,指出材料固化情况对预聚时间的变化很敏感,预聚时间应控制在10 min^20 min。

一种THz频段高效光子晶体微带天线分析

对一款THz频段矩形微带贴片天线进行理论分析与设计,采用光子晶体带隙结构介质,通过对空气孔半径、孔距和微带线宽度的扫频分析,微带天线获得最佳传输性能。仿真结果显示天线的回波损耗从-19.45 dB降至-41 dB,驻波比(VSWR≤2)阻带带宽从3%增加至4.1%,最大增益天线辐射方向达到8.8 dB。仿真结果表明:光子晶体带隙结构能有效提高天线的传输效能。

微台阶扩孔技术在玄武岩地层中的应用

微台阶扩孔技术是应近几年发展起来的膨胀管补贴堵漏技术而产生的新技术。用于玄武岩坚硬地层的微台阶扩孔时，采用自行设计的液压张开机械定位孕镶PDC刀翼式扩孔工具，该工具主要由本体、接头、上活塞、下活塞、弹簧、凸块、刀片等组成。应用该工具在江苏油田韦15—19井实施微台阶扩孔作业，获得长35m、Ф241-245mm的合格井径，并1次性下入膨胀管补贴堵漏成功，证明微台阶扩孔技术应用前景十分广阔。

微纳传感技术在组织电生理研究中的进展

微纳传感技术在研究组织和细胞的电生理活动、揭示细胞网络属性、研究神经传导及药物安全性测试等方面展现了它独特优势。针对组织电生理检测的多种微纳传感技术及其特点进行了描述与评价,着重对多点实时监测的微阵列传感技术的研究和应用进展进行了详细介绍和讨论。最后结合本实验室的研究工作,介绍了微电极阵列技术在嗅觉组织研究中的进展。在探索细胞的离子通道、突触特性及细胞内信号转导时,玻璃微电极记录特别是膜片钳技术是目前比较理想的手段;在研究信号传导、突触传递时,多电极阵列具有明显的优势。微电极传感阵列技术是未来神经科学研究的主要方法之一,它将在提高信噪比及生物相容性、减少对组织的损伤、扩大应用等方面有新的发展。

绿斑密度:高密度城市绿地规划布局适用指标研究——以澳门半岛为例

高密度城市因人口与建筑超量集聚,常导致绿地不足、自然景观稀缺、环境质量恶化等问题。选取澳门半岛为研究对象,提出适用于高密度城市绿地系统规划布局的空间绿量评价指标——"绿斑密度"(GPD),探讨它与绿地布局影响因子之间的相关性。研究内容结合2010、2015年所做的澳门半岛城市绿地普查工作,阐述了绿斑密度与城市绿地边界周长、街区人口密度、微绿地空间生态效益等影响城市绿地布局与使用效率关联因子之间的关系。通过SPSS分析得出以下结论:在绿地率相当的情况下,GPD值与绿斑布局的分散程度及居民到达使用的方便程度呈正相关联系;街区人口密度与GPD呈正相关联系,与绿斑平均面积呈反相关联系;随着城市街区人口密度增加,绿地斑块趋向以面积微小、密度较高的模式发展。

一种新的基于左手材料的小型化RFID微带天线设计

为满足射频识别(RFID)阅读器小型化的要求,提出一种新的基于左手材料的小型化微带贴片天线.贴片天线采用圆环结构,将地板开槽,形成左手材料特性的8型结构,对天线的特性参数进行仿真计算,仿真结果表明天线具有较好的回波损耗特性,尺寸比普通矩形贴片天线减小了90%,方向性也符合RFID技术对天线的要求,且该贴片天线结构简单,易于实现.

导弹主被动雷达导引头共口径技术研究

导引头共口径技术是主被动雷达导引头关键技术之一。针对导弹主被动雷达导引头内部空间有限的问题,提出了导引头共口径技术,采取了把微带贴片天线应用到导引头表面的措施,得到了预期的结果。通过对微带贴片天线的设计,研究导弹主被动雷达导引头的性能,经过分析和仿真表明所提出方法的有效性。

一种卫星移动通信双极化微带贴片天线

为适应卫星移动通信中天线低剖面要求,设计了一种缝隙耦合馈电的双极化微带贴片天线。该天线为多贴片堆栈形式,双线极化通过H型缝隙进行耦合馈电,在贴片的上方辅以寄生贴片,以提高天线的增益和辐射效率。通过对影响天线性能的各个参数进行优化,垂直和水平极化双端口的驻波比在<2时,分别覆盖22%和30.6%的带宽,端口隔离度<30 dB,波束宽度均>70°。该设计天线可作为固定波束或相控阵天线进行卫星通信。

双频带圆极化微带阵列天线设计

利用旋转馈电技术设计了一种双频带圆极化微带阵列天线,以扩充天线的通信容量,提高抗干扰能力。天线由四个对角切角的矩形贴片和一个金属矩形环组成。天线利用贴片切角实现圆极化,利用两个贴片的对角线长度不等实现双频特性。天线中心的矩形环既可当做馈电网络,为圆极化波提供所需的递增相位,又可以提高天线的辐射性能。最后,利用电磁仿真软件HFSS对天线的性能进行数值计算,阵列天线的-10 d B阻抗带宽分别为1.3~1.4 GHz和1.55~1.58 GHz,3 d B轴比带宽分别为1.36~1.42 GHz和1.6~1.62 GHz。

单馈圆极化微带天线等效电路

基于腔模理论提出一种简单、方便的单馈圆极化微带天线的等效电路,同时给出基于等效电路的轴比特性计算公式。设计了一种中心频点为2.43GHz,轴比带宽为30MHz的单馈圆极化微带天线,对其轴比特性采用等效电路分析计算与全波仿真和实测得到的结果基本一致,从而为圆极化微带天线轴比特性的获取提供了一种新的方法,极大的方便了天线设计过程中的调试。

一种应用于LTE和5G中频段的宽带双极化基站天线

设计了一款适用于LTE和5G中频段的宽带双极化微基站天线。该天线主要由四部分组成:主辐射器,馈电巴伦结构,反射面和方形寄生贴片。其中辐射面上的圆形连接条产生多个电流路径,并引入额外的谐振点实现了阻抗匹配,同时方形寄生贴片有效扩展了高频段的带宽。实测结果表明,该天线具有50%(2.2~3.65 GHz)的阻抗带宽,反射系数小于-15 dB,端口隔离度大于28 dB。频段内的天线平均增益为8.2 dBi,天线E面的半功率波束宽度为65°±5°,交叉极化比大于26 dB。采用该天线单元构建了一种四元天线阵列。该天线及其阵列具有结构坚固、高隔离度、高增益和更小的物理尺寸等优点,可以作为LTE/5G室内基站天线的良好候选。

放牧对典型草原羊草微斑块优势种和土壤中微量元素的影响

以内蒙古呼伦贝尔鲁伦河流域克氏针茅草原为研究区域,通过对不同放牧强度下羊草微斑块样方调查,采集优势植物和土壤,分析Fe、Mn、Cu、Zn四种微量元素变化,探讨放牧对羊草斑块优势植物和土壤中Fe、Mn、Cu、Zn微量元素的影响。结果表明:随着放牧强度的增加,共有优势种羊草中Fe含量最高,其次为Mn、Zn,Cu含量最低。微斑块土壤中Fe、Mn、Cu、Zn四种微量元素的含量差异极显著,羊草中四种微量元素的含量均属于中等水平或低含量范围。土壤中Fe、Mn、Cu、Zn四种微量元素含量均低于国内外正常土壤平均含量。

基于接触斑点和微观修形的混合动力系统齿轮啸叫研究

针对某混合动力系统的齿轮啸叫问题进行了分析和优化。基于测试噪声的阶次分析,锁定了齿轮副噪声源。通过接触斑点测试,表明齿轮副存在明显的偏载问题。对接触斑点的仿真和测试结果进行了对标,仿真结果与测试结果吻合较好,该仿真分析模型可用于后续的微观参数优化分析。对一级小齿轮进行了微观修形参数优化,优化后齿轮接触斑点更均匀,传动误差更小,轴承动态响应力也更小。噪声测试结果表明,修形后的齿轮噪声明显降低。