一种应用于探测混合液体媒质微小介电变化的实验系统

随着微波非侵入式测量技术的高速发展,微波平面谐振电路因其具有高可靠性、高性能等特点被广泛应用于液体组分精确测量领域。提出一种基于微带结构的对称型射频电路,该电路包括一对正面开口环谐振器(SRR)、多交指电容(IDC)和背面蚀刻的互补开环谐振器(CSRR),在微带线电场强度最大的区域刻蚀CSRR,从而提高测量灵敏度,并基于该电路设计了材料介电特性微小变化非侵入式测量实验系统。为进一步解决常规平面传感器载物台结构复杂、测量需要精确控制液体体积等问题,提出一种3D打印溶液装载结构,利用微流体控流装置实现待测溶液的精确控制和便捷更换。通过对该检测电路加工测试,利用不同浓度的乙醇水溶液标准检测液实时非侵入式测量,并利用神经网络算法对不同浓度的乙醇溶液进行测量,结果与文献值吻合的很好,相对误差可控制在5%以内。证明该微波电路对混合溶液材料浓度微小变化探测的高灵敏度和可靠性。

微波烧结腔电磁场及温度场仿真研究

微波加热作为一种新兴的加热方法,有传统加热无法比拟的优势,被广泛应用于烧结材料等多个领域。但由于微波对烧结物料的作用机理,尤其对微波加热过程的动态仿真和优化设计的系统研究尚不明确,限制了微波烧结技术在更大范围内的推广应用。文章通过对微波谐振腔的仿真研究,计算出高温层和保温层物料在微波谐振腔内的电磁场和温度场分布,分析了物料及高温层、保温层在微波加热过程中温度以及电磁场的动态变化情况,不同烧结位置对微波加热效率及均匀性的影响。通过掌握微波烧结腔中的场分布情况,分析并找出合适的样品烧结位置,取得了更好的烧结效果。

一种用于材料介电特性无损检测电路设计

随着微波技术的高速发展,基于微波技术的材料介电特性无损检测被广泛应用于复合材料、食品工程和细胞活性检测等领域。提出一种基于共面波导结构(CPW)的对称型材料介电特性检测电路,该微波电路工作于S波段,主要包含二等分功率分配/合路器及多根交指电容(IDC),通过对称结构和多根交指电容互耦建立待检测材料与电磁波强相互作用区域,基于该电路设计了材料介电特性无损检测实验系统。实验测量与仿真结果非常吻合,证明该检测装置的可靠性。最后,实验测量了常用固态材料如Teflon、Plexiglas、PVC和干燥原木等的电路散射参数响应情况,证明该无损检测电路的高灵敏度和可靠性。

可用于水下无线光通信系统的定位技术

近年来,随着“海洋强国”战略的不断推进,水下无线光通信(UWOC)因其带宽大、速率快、功耗低和安全性高等优点在海洋军事应用、水下环境监测、海底石油勘探和海洋科学研究等领域发挥着重要作用,已成为一项可行的新型水下通信技术。UWOC中的定位技术作为UWOC应用的基础,水下目标检测和移动物体跟踪等技术的关键环节,受到了相关研究者的青睐。文章详细介绍了UWOC的发展与相关研究成果,分析讨论了不同类型的UWOC定位方法,并对其研究现状、当前所面临的挑战以及未来的发展前景进行了论述。