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天线技术论文精选(九篇)

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天线技术论文

第1篇:天线技术论文范文

在隧道工程中,防排水施工技术可以分为防水施工技术和排水施工技术两方面,其中防水施工技术是指利用防水材料、二次衬砌防水混凝土、初衬喷射混凝土等将隧道周围的地下水隔离开来,避免地下水对隧道内部结构进行侵蚀;排水施工技术是指对隧道工程进行详细的分析,设计出合理的排水系统,从而将隧道中存在的地下水排除,从而为隧道的安全提供保障。在进行隧道工程防排水施工时,要坚持“安全第一、规避风险、全程监控、综合管理”的原则,严格的按照相关规定进行操作,从而为整个隧道工程的施工质量提供保障。

2工程概况

元坝气田17亿立方米/年滚动建产工程地面集输工程隧道三标建设地点位于四川省苍溪县境内。第三标段共有两条隧道:牛包山隧道和天坪梁隧道。牛包山隧道穿越地段的微地貌特征为缓坡、陡坡、陡崖、山脊、冲沟等。区内为单斜地层,其岩层产状为236°∠3°,地下水主要由南向北径流,岩体的风化裂隙及构造裂隙为地下水的主要贮存和富集空间。该隧道隧址区域内无大的地表水汇集区和流通区,只在隧道的进出洞口和洞身段发育多条小冲沟,入洞口冲沟内有地表水,水量较大,常年有水。天坪梁隧道隧址区内为单斜地层,其岩层产状为240~250°∠3~6°,地下水由西南向东北径流,其含水岩层为砂岩层,风化裂隙及基岩裂隙为地下水的主要贮存和富集空间。该隧道隧址区域地表水系主要为进洞口侧有一冲沟,进洞口侧冲沟内水流较小,由于冲沟上游有堰塘拦截,冲沟内水流在暴雨季节,洪水水位较小。

3隧道工程防排水施工技术的施工准备

在进行隧道工程防排水施工前,施工单位首先要做好施工准备工作,只有这样才能为施工的顺利进行提供保障,才能确保隧道工程的施工质量。在施工前,施工单位要安排测量人员深入施工现场,对各个桩位进行测量,确保各个桩位能满足施工需求,同时测量人员要根据施工现场的实际情况,设置好水准点和导线网,并对隧道进行测量、复测,确认无误后,进行二次衬砌放样。采购人员需要根据隧道防排水施工设计要求,购买合理的施工材料,采购人员在选购施工材料时,要对市场进行充分的调查,选择质量优越、价格便宜的施工材料。施工材料在进入施工现场前,施工单位要安排专门的质检人员对施工材料的质量进行检查,如果发现施工材料质量不合格,要及时将施工材料退回,重新选购,严禁质量不合格的施工材料进入施工现场。在正式施工前,施工单位还要对施工人员进行技术培训和安全培训,从而有效地提高施工人员的技术水平和安全意识,确保施工人员能严格的按照相关规范进行操作,只有这样才能为隧道工程的施工质量提供保障。在施工前,施工人员还要组织施工人员对施工使用的各种机械设备进行检查,确保施工机械设备能安全稳定的运行,从而为隧道工程施工的顺利进行提供保障。

4防排水施工技术的应用

4.1测量放样

在进行测量放样时,测量放样人员要利用全站仪将隧道的中心线准确的测量出来,然后沿着隧道中心线向两侧散开放样,在本工程中,每隔5m为一个放样点,水平方向放样结束后,测量放样人员要将纵向排水管道的中心线测量出来,然后每隔10m设置一个放样点,最后利用全站仪将排水管道底部的设计标高测量出来。测量人员还要将矮边墙的边线测量出来,每隔5m设置一个放样点,并将矮边墙的顶标高测量出来。

4.2进入隧道前的防排水处理

在进入隧道施工前,施工单位要对隧道内部的情况进行充分调查,了解隧道隧址区地表水、地下水的情况,并对地表水的补给方式进行分析,根据实际情况,制定相应的地表防排水工作,从而为隧道施工提供方便。在本次隧道工程施工中,施工单位采用浆砌片石截水沟、排水沟将隧址区地表水排入隧道地表外侧,并将其引入隧址区原排水系统中,从而有效地防止地表水渗漏对隧道工程施工造成影响。

4.3安装排水管

在本工程中,施工单位在安装排水管时,对于环向排水管的安装,施工单位首先沿着隧道内部,每隔1m设置一个混凝土悬挂锚钉,然后利用铁丝将排水管道固定在混凝土悬挂锚钉上,在施工过程中,施工人员要特别注意,锚钉需要牢固的地锚在混凝土表面,从而避免弹簧管坠落对隧道中的行人带来危害。弹簧管的端头需要预留出10cm,从而为弹簧管和纵向排水管的交接提供保障。在安装纵向排水管时,其安装工序与环向排水管的安装工序大致相同,施工人员首先要沿着隧道坡度,每隔1m设置一个混凝土悬挂锚钉,利用铁丝将排水管道固定在混凝土悬挂锚钉上,最后施工人员要纵向排水管道和环向排水管道交接处割破,将环向排水管道、纵向排水管道、横向排水管道连接好,最后对管道的接头进行密封处理,避免管道接头处发生漏水现象。

4.4防水板的安装

在进行防水板安装前,施工人员要对隧道初期施工的支护情况进行认真的检查,并对岩面的欠挖进行处理,避免衬砌台车进入施工现场后,因没有处理岩面欠挖,从而对隧道工程防排水施工进度造成影响。施工人员还要凿除凸出的岩石喷射混凝土,割掉凸出的钢筋头和锚杆,同时在铺设防水板前,施工人员要先将防水板拼好,然后利用装载机将防水板放在架子上。在安装塑料防水板时,施工单位可以采用无钉法,按照顺序逐环安装;在安装复合放水板时,施工人员首先要将锚钉钉入混凝土中,然后沿着纵向拉铁丝,从而对防水板进行保护。施工人员在安装复合防水板时,要从侧面开始,从上到下依次铺设,同时施工人员要在铺设过程,将吊带系在铁丝上。

5结语

第2篇:天线技术论文范文

[关键词]微带天线;射频识别;工作原理;协议设计

中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0260-01

一、对射频识别技术的概述

射频识别,英文为Radio Frequency Identification,简称为RFID,是非接触的自动识别技术。RFID技术兴起于20世纪80年代,由于超大集成电路技术的发展90 年代才进入实用化阶段。RFID系统采用了无线电与雷达技术,数据交换不是 通过电流的触点接通而是通过电场与磁场,即通过无线的方式通信。与其他的识 别方式相,RFID技术能对移动的多个项目进行识别,因而应用更广泛。RFID技术的实现主要由以下三个部分组成:存储信息的应答器(电子标签)、标签读写器、后台数据库处理系统。RFID的关键技术着眼点在于采用什么技术来实现标签信息的可靠读出。射频识别技术作为作为一种新兴的自动识别技术,在中国很快普及。我国射频识别产品的市场是非常巨大的,射频技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域:汽车、火车等交通监控、高速公路自动收费系统、停车场管理系统、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、仓储管理、动物管理、车辆防盗等等。

二、微带天线作用分析

射频识别卡天线主要用于接收射频识别卡的射频能量及信息,并发射射频识 别卡的相关信息。发射时把高频电流转换成电磁波,接收时把电磁波转换为高频电流,射频识别卡和读写器是通过天线进行数据交换的。天线作为通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响通信系统的指标,在选择天线时必须首先注重其性能,第一是选择天线类型;第二是选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求,选择天线电气性能的要求是选择天线的频率带宽、增益等电气指标是否符合系统设计要求。按照RFID系统的工作方式或工作频段不同,射频识别卡的天线一般可分为近场感应线圈天线和远场辐射天线。

由于RFID卡的廉价、尺寸限制使得一般的天线如:螺旋天线、喇叭天线、反射面天线等都不合适,廉价、剖面低、重量轻、体积小、易共形、易制作的微带天线成为更好的选择。微带天线又称为印刷振子或印刷偶极子是微带天线中除了微带贴片外的又一类微带辐射元。对微带天线的主要封装方式就是平面介质加盖。因此封装特性考察的主要内 容就是不同形状、不同厚度、不同介电常数的介质平面对于微带天线性能的影响,或者进一步地考虑两层以上介质的平面封装模型。为了保持接收信号的稳定,终端功率控制方案也是一项关键技术。

三、射频识别系统的分类

1.按作用距离的远近来分类

(1)密耦合。具有很小作用距离的射频识别系统。典型的范围从0 到1cm这种系统称为密耦合系统,即紧密耦合系统。必须把应答器插入读写器中,或者放置在读写器为此设定的表面上。

(2)遥耦合。把写和读的作用距离1cm至1m的系统称作遥耦合系统。所有遥耦合系统在读写器和应答器之间都是电感磁耦合。遥耦合中又分为近耦合(典型距离为15cm)和远耦合(大约距离为1m)。

(3)远距离系统。远距离系统典型的作用距离是从1m到10m,个别的系统也有更远的作用距离。所有远距离系统都是在微波范围内用电磁波工作的,发送频率通常为2.45GHz。

2.按系统的性能分类

按数据载体的存储能力、处理速度、作用距离和密码功能等分类,射频识别 系统可从低档到高档构成整个谱系。

3.射频识别系统协议和频率

对射频识别系统来说,最主要的频率在0~135kHz以及ISM(Industrial-Scientific-Medical)频率6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0MHz、2.45GHz、5.8GHz和24.125GHz。

频率13.553MHz~13.567MHz 处于短波范围,在这个频率范围内的传播条件允许昼夜横贯大陆联系。该频率范围的使用者是不同类别的无线电服务机构,例如新闻机构和电信机构。在这个频率范围内,除了电感射频识别系统,其他的ISM应用有遥控系统、远距离控制模型系统、演示无线电设备和传呼机。

四、RFID系统的工作原理

电子标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号就能凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)或者主动发送某一频率信号(有源标签或主动标签)阅读器读取信息并解码后,送RFID系统的识读过程。阅读器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。当射频标签进入发射天线的工作区时,射频标签被激活后即将自身信息代码经天线发射出去。系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号,经天线的调制器传给读写器,读写器对接收到的信号进行解调、解码,送后台电脑控制器。计算机控制器根据逻辑运算判断射频标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构的动作。从而完成有关信息查询、统计、管理等功能。RFID可以极快的速度在阅读器和电子标签之间采集和交换数据:具有智能读写及加密通信的能力,唯一性密码,极强的信息保密性,这对于军队保密等要求准确、快速、安全、可控提供了切实可行的技术途径。无论我们使用的各类系统、收发公文处于任何环节,相关人员都可以实时掌握其信息和状态。

五、RFID技术身份识别系统认证协议设计

无线射频技术的安全性至关重要,因此读卡器和电子标签之间的认证流程和通信安全性需要特别设计,本文采取的认证机制运用了读卡器和标签的互相认证。在这种认证机制中,读卡器与电子标签卡在出厂设置时都会存储一个公共的认证密钥K,并认为这个公钥是安全的,此公钥用于计算随机通信密钥,每次通信交易的密钥都会有所区别,无法被其他设备所复制。

鉴别机制的执行过程如下:

(1)读卡器向射频卡发送认证请求命令。

(2)信息卡返回初步认证数据。

(3)读卡器接收响应后,产生随机数A并且和公共密钥K加密运算用形成公钥信息发送给射频卡。

(4)信息卡接收到读卡器的公钥与已有的公钥比较,相同则解密随机数A并产生随机数B,用公共密钥和B进行加密形成二次认证数据发送给读卡器;不相同则认证失败。

(5)读卡器成功接收后将接收的二次验证信息利用随机数B运算产生的数据再一次发送给信息卡,并用公共密钥解密,解析出随机数A′并与之前的随机数A对比,相同则认证成功;否则认证失败。

结论

RFID射频识别是一种非接触式的新型认证技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。作为身份认证技术非常合适,以后会在更多的领域得到应用推广。

参考文献

[1] 杨庆霞,刘哲.射频识别(RFID)技术趋势与展望[J].学术理论与探索,2013(04):23.

[2] 冯新亮,顾伟.解析无线射频(RFID)技术[J].学术理论与探索,2012(06):15.

第3篇:天线技术论文范文

【关键词】微带天线 小型化 发展现状 研究方法

天线作为无线通信终端设备中非常重要的前端部件,其性能直接影响整个通信系统的质量。而随着自动化技术的进步,已成功将高精度天线跟踪系统与变频器调速结合应用于卫星通信中。另一方面,随着电路集成度的不断提高,无线通信设备终端天线的小型化已成为必然趋势;同时,自第一批微带天线被研制以来,其在理论和实际应用方面都有了极大的发展。因此,微带天线的小型化研究对减小无线通信设备的体积有非常重要的意义。

本文对近年来国内外关于小型化微带天线的主要研究成果进行了总结,分析了实现微带天线小型化的主要方法。

1 小型化微带天线的研究现状

天线小型化的实质在于采用更小尺寸的天线收发电磁波,从而节省天线所占面积。常用的小型化技术有使用加载、分形结构,采用新型材料或结构、增加介电常数等。

1.1 使用加载

使用加载,即在天线的辐射单元上加入额外元件以改变辐射单元上的电流分布。如Richard H. Chen等人通过在天线的半波槽中加载一对C形环的方法实现天线的小型化。通过加载,天线的谐振频率显著降低,尺寸缩减约50%。但随着小型化程度的加深,天线增益会随之变差,这对于要求高增益、宽频带天线的应用是极为不利的。

1.2 应用分形结构

分形结构的空间填充性使得在不增加天线尺寸的同时增长电流路径、减小谐振频率,实现天线的小型化。目前,多种分形结构已被广泛用于设计小型化微带天线。如文献[3]采用Minkowski分形结构,有效降低了天线的谐振频率,使天线尺寸减小了约33.6%。文章还对天线的辐射、增益等性能作了详细分析,并得出结论:在尺寸减小的同时较好地保持了天线其他方面的性能。

1.3 采用新型材料或结构

近年来,超材料的发现为电磁理论的研究开辟了全新的方向,具有广阔的应用前景。超材料在天线领域的应用也获得了极大的关注。Dalia M. Elsheakh等人就曾运用电磁人工材料代替传统微带天线的地平面,使得天线的尺寸缩减了约80%,同时较好地保证了天线各方面的优良特性。

2 微带天线的小型化技术

以微带贴片天线为例,常采用的小型化技术手段包括增加介电常数,采用加载、曲流结构等。

2.1 增加介电常数

对于采用薄介质基板(h

其中,f为微带天线的中心频率,c为真空中光速,L表示矩形贴片的长度,εr是介质基板的相对介电常数。可见,天线的尺寸与介质基板相对介电常数的平方根成反比。因此使用高介电常数的介质基板可有效减小微带天线的尺寸。

但增加介电常数并不是无限的,基板的介电常数越高,天线的效率和增益越低;且成本增高,不适合大批量地投入生产应用。

2.2 使用加载

加载包括开路加载和短路加载两种。以短路加载为例,其减小天线尺寸的基本原理是:半波结构的微带天线谐振时,天线中的电流在两个开路端中间存在一个零电位线。若在此处将天线对地短接,将形成开路到短路端的驻波结构,原来的半波天线变成?波长天线,因此天线的尺寸便可缩减一半。

2.3 曲流技术

曲流技术包括在天线贴片上或地板上开槽。如对一个矩形贴片采用曲流技术,开槽前后贴片表面电流分布如图1。可见通过开槽,电流路径增长了,若对于固定的工作频率,则天线尺寸减小。但采用曲流技术的天线电流分布较复杂,交叉极化特性较差,且增益会随天线辐射面积的减小而降低。

3 结论

本文在对近年来国内外关于小型化微天线的主要研究成果进行总结的基础上,重点分析了实现微带天线小型化的主要技术方法。

参考文献

[1]郑仕兵.变频器在国产大型转动天线中的应用[J].电脑知识与技术,2015(02).

[2]Richard H.Chenand Yi-Cheng Lin, Miniaturized design of microstrip-fed slot antennas loaded with C-shaped rings [J].IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters,2011,Vol.10:203-206.

第4篇:天线技术论文范文

关键词:多输入多输出;空时编码;DSTTD

信息论领域的研究表明,无线衰落信道环境下,采用多输入多输出(MIMO)天线技术可以显著地提高系统的容量,并改善无线通信系统的性能,非常适合下一代移动通信系统对高速率、高流量业务的要求。适合MIMO系统的空时编码技术可以使MIM0系统容量接近理论容量,且可以有效地对抗多径信道引起的干扰,提高系统的性能。1998年Alamouti提出的发射分集技术――空时分组码(STBC),由于其简单的结构和良好的性能得到了广泛地研究,并很快进入3GPP标准。本文在此基础上讨论了四发天线DSTTD编码系统,采用排序串行干扰抵消译码算法(OSIC),仿真编码的误码性能。

文章第一部分给出了STTD系统的模型,讨论接收端的接收信号模型;接着,给出了编码方式,介绍了排序串行干扰抵消算法。在第三部分,对编码算法进行误码性能仿真。最后,得出结论。

1 系统模型

发射端均采用STBC编码,即发射的数据均进行简单的两发天线的Alamouti编码,该编码方案称为DSTTD(doubleSTTD)。本文以四发射天线四接收天线的MIMO系统作为研究对象,STTD编码系统模型如图1所示。发射天线分为两组,一、二发射天线分为一组,三、四天线分为一组。两组均采用Alamouti空时编码。具体实现过程在第二部分给出。信号在发射端经过调制、串并变换和编码以后,通过天线发射出去,经过MIMO信道到达接收端。在接收端分别进行空时译码、并串变换和解调,检测出发射序列。在信号通过信道时,假设信道服从准静态平坦Rayleigh衰落信道高斯。假设发送端未知信道状态信息(CSI),而接收端对信道状态信息进行精确估计,即接收端获得理想信道状态信息。

设在T个符号周期内发送的空时编码矩阵为C,则四根接收天线上的信号为

第5篇:天线技术论文范文

关键词:微波技术与天线;教学教改;教学模式

《微波技术与天线》是工科通信工程和电子与信息工程专业的一门专业基础课程,课程的任务是使学生掌握微波技术的基本概念、基本理论和基本分析方法,其讲授的内容涵盖了微波技术与天线所涉及的各个方面的知识,信息量大。课程着重培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后从事微波研究、微波通信工程设计和微波电路设计,微波通信设备的运行维护与研发制造等工作打下了基础,并且《微波技术与天线》作为一门重要的专业基础课,是后续课程如《移动通讯》等的重要基础,对后续课程的学习起着至关重要的作用。《微波技术与天线》课程涉及到电磁场理论和微波网络系统以及天线技术,内容比较广泛,理论性很强,所用的基础知识如物理学、高等数学的知识比较多,要求学生有比较好的数理基础,是电子和通信专业所学课程比较难的一门专业基础课,由于该课程理论性较强、内容复杂而抽象、分析方法多、对数学知识要求较高,学生在学习过程中常感觉难于理解和掌握,因而掌握不好、领会不深、理解不透。为有效解决这一问题,针对该课程的特点,为提高教学质量,本文结合教学实践经验,在教学模式、方法、手段方面提出几点建议。

一、构建多媒体手段,计算机辅助设计与《微波技术与天线》课程教学整合模式

(一)多媒体融入《微波技术与天线》课程教学模式的原则和实施

1、突出主体性以及独立性与相互作用性统一原则

在教学过程的不同阶段,教师与学生的主体地位不是一成不变的。在教学大纲的制定、电子课件的制作、纸质教案的编写、教学过程的组织中,教师是主体,教师主体的作用体现在投入更多的精力,做好服务于学生的准备。在课堂教学阶段,学生是主体,教师的角色要发生转变,以学生为中心,强调学生是信息加工的主体,是知识意义的主动建构者;学生获取知识不是由教师灌输的,而是由学生在一定的情境下通过协作、讨论、交流、互相帮助,并借助必要的信息资源得到的。

2、多媒体和《微波技术与天线》课程教学的整合实施

(1)课前准备

课前准备阶段,需要根据教学大纲编写教学教案,进行教学组织。一是教学教案。教学教案包括纸质教案和电子课件。编写教案与制作电子课件,应根据教学大纲的要求,结合教学经验,认真分析课程内容的特点,明确最适宜采用多媒体手段的教学内容。就“微波技术与天线”课程而言,适合采用多媒体手段进行教学的内容如下:传输线的基本理论:行波的瞬时分布及振幅分布,长线终端短路、开路、接负载时电压、电流及阻抗的分布,长线终端接一般负载阻抗时沿线电压、电流及阻抗分布,端接任意负载时均匀有耗长线上电压、电流及阻抗分布,圆图;波导理论:几种常用的微波传输系统,从平行双线至矩形波导的演化过程,波导模式中的场分量变化规律、电磁场结构透视图、波导壁上的电流分布图,微带传输线中微带的色散效应和高次模式的影响,微带传输线中带状线,微波传输线中激励与激励装置;微波元件:一端口元件中的短路活塞、匹配负载、失配负载,二端口元件中的连接元件、匹配元件、衰减与相移元件、波形变换元件、滤波元件,三端口分路/合成元件,四端口元件中的双T和魔T接头、定向耦合器、平行耦合带线定向耦合器;微波铁氧体元件中的隔离器;谐振器:各种微波谐振腔结构,矩形腔、圆柱腔各谐振模式的场分布图,圆柱腔的谐振模式图,同轴谐振腔,环形腔,微带谐振腔,介质谐振腔,谐振腔的耦合与耦合装置,谐振腔的等效电路;天线:基本振子幅射,线天线,面天线;微波应用系统。根据教学大纲,对不适合多媒体教学的要写出纸质教案,按传统教学方法教学;对适合多媒体教学的要制成电子课件。一些较复杂的图形和实验,应能在电子课件中得到很好的反映。

(2)教学组织

在教学实施前,还要做一些案头准备工作,把授课内容的提纲写下来,理清头绪,做好两种教案在教学过程中平滑衔接的准备工作,使得教学过程有条不紊地进行,以掌握教学的主动权。

(3)课堂组织

教师授课要组织课堂,要充分认识到多媒体只是教学的一种手段。教师在教学过程中要争取主动,合理展示多媒体的优势,把握住多媒体手段与传统教学手段进行切换的最佳时机,探索适应多媒体教学的授课速度。

(4)教与学的整合与优化

利用电子课件信息量大、教学内容呈现立体化和交互界面友善的特点及教师授课速度的可控性,将多媒体手段与传统教学方法有机结合,扬长避短、优势互补。如“微波技术”课程中的圆图部分,本文用传统教学方法讲授圆图中的等反射系数圆方程、阻抗圆图方程、导纳圆图方程,给合多媒体手段将各种圆图在计算机上实现。实现的途径有两条:第一,根据相应的数学公式直接编制程序,给定参数后,直接得到结果,但这种方法没有对圆图进行操作,无法理解圆图的基本特点;第二,应用高级语言将圆图绘入计算机,在计算机上直接对圆图进行操作,每一步操作会在屏幕上显示相应的结果,这种方法既方便又能使学生彻底理解圆图的基本特点,巩固所学的概念。

(二)计算式辅助设计和《微波技术与天线》课程教学整合模式

在微波技术与天线课程教学中,涉及数学知识较多、公式冗长、计算烦琐,而且经常还要用到多种特殊函数,因此常常借助于计算机,这样不仅可以省时、省力,而且比较直观、形象,如C、C++、Fortran、Pascal和Basic都成为微波技术与天线中计算机辅助分析、辅助设计、辅助计算的工具,还有一些专用的程序和工具如Matlab,ADS-Advanced Design System,IE3D等软件在微波技术与天线中起到手工无法代替的作用。在天线优化设计中,由于天线的一些参数如天线增益与工作带宽,主瓣宽度与旁瓣电平往往是相互矛盾的,用计算机很容易解决这一问题。另外,我们在研究传输线理论时,常用SMITH圆图理论,传统做法是手工作图法进行传输线上的阻抗与反射系数的换算以及进行阻抗匹配,现在,传输线问题也可以借助计算机进行辅助计算,采用计算机求解,能做到准确、快捷;并且还可以在显示器上显示圆图的动态求解过程,比较形象、直观。借助计算机辅助设计将课程中较复杂,难以理解的形象、直观化,有利于提高教质量。

二、教学内容设计和教学方法、手段的改进

以应用为主线和重点进行教学内容的设计。《微波技术与天线》课程是一门理论性较强的课程,无论从教的角度讲,还是从学的角度听,都感到非常枯燥。以应用为主线和重点进行教学内容的设计,就是努力改变理论教学的枯燥性,使其向实践的生动性贴近,增强学生学习的针对性,极大地调动学生的兴趣和积极性。首先,课前准备内容的精心设计,通常意义上的课前准备是指在开课前,教师和教研室应当进行诸如:教学实施方案制定、教案准备、集体备课、教具和课件准备、课前试讲和练讲、学生情况了解等一系列的活动。实际上,教学是一个双向行为,必须双方互动,学生也应当进行相应的课前准备。如开课前,可以将“微波和天线及其应用”这样一个课题布置给学生,让学生在学习这门课之前,就利用业余时间,广泛查阅资料,认真考虑、思考这一课题。一方面可以增强学习的目的性和针对性,另一方面可以扩展知识面,培养学员的信息搜集和处理能力。需要注意的是,由于学生此时还不了解课程内容,必须由教师引导,因此教师除了进行通常意义上的课前准备外,还需要精心设计学生的课前准备内容。其次、引言内容的精心设计,一个好的引言能激发学生求知的欲望,提高学习积极性。通过灵活多变的方式,突出以应用为重点的引言设计,是课堂导入的有效途径。

对课堂教学内容中的重点和难点进行妥善处理,教学内容中的重点和难点是教学内容的精髓,如果处理不当会使学生思维受阻,注意力分散,时间一长就会产生越来越多的疑问,造成学习障碍,从而对学习失去兴趣和信心。因而一定要加强对教材内容体系的把握、加深对教材内容的理解,综合采取多种教学方法,妥善处理重点和难点。

实践性教学是巩固学生所学理论知识、提高学生分析和解决实际问题能力、培养学生创新能力的重要环节,因而必须积极采取多样化的实践教学形式,巩固学生理论学习的效果。

一是坚持习题课教学。习题课是一种最传统、最方便、最易行的实践性教学形式。坚持讲练结合,合理安排习题课的实施时机和时间,精心设计好每一次习题课内容和形式,将会使学员在习题课上获得较好的实践与锻炼机会。

二是加强实验课教学。由于该课程理论性很强,因此实验课是一个至关重要的实践环节。如进行驻波测量、波导波长的测量、衰减的测量、波导测量线的调整等内容的实验课教学,学生通过观察形象、生动的现象,透过现象找本质,寻找本质的理论基础,解决实验课中意外发生的实际问题,不仅增加了感性认识,加深了对内容的理解和掌握,而且激发了解决问题的兴趣和热情。

三是增设工程实践环节。教学中发现,由于该课程理论性强,学生常对理论的应用性质疑,遇到实际问题时又无从下手。例如,给出一个实际的雷达信号测量的工程问题,由学生查阅资料,设计测量和调理电路,使电路满足给定的要求。实践证明,通过增设工程实践环节,可进一步强化学生对理论知识的理解,锻炼应用能力,有效提高学员综合分析问题和解决实际问题的能力。

四是开展案例教学。案例教学是以案例为教学内容,通过教师对案例材料的介绍、引导、提示,学生自主阅读和分析案例思考题,找出涉及的问题,归纳总结经验教训,提出自己解决问题的方案和措施,从而加深学生对理论知识的理解和提高学员分析和解决实际问题的能力的一种实践性教学活动。案例教学是“从实践中来,在实践中练,到实践中干”。需要注意的是,在进行案例教学时,要力求案例内容的真实性和新颖性、要突出学生的主体地位、要强调以理务实、要注重与理论的学习和教授相结合。

总之,合理利用多媒体和计算机辅助教学、精心设计上课内容和加强实践教学会使本枯燥无味的课堂变得生动起来,加强了教师与学生的互动性,提高了学生的学习积极性和热情。

参考文献:

1、刘学观,郭辉萍.微波技术与天线[M].西安电子科技大学出版社,2006.

2、顾洪军,郭颖,薛顶柱.基于Matlab的旋转抛物面天线几种特性的仿真分析[J].长春工业大学学报(自然科学版),2009(5).

第6篇:天线技术论文范文

关键词:射频识别;教学内容;考核方式

中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)17-0108-01

2016年是国家“十三五”的开局之年,两会更是把物联网的发展列入了“十三五”规划。射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)作为物联网应用的核心支撑技术,无论是在科学研究还是在实际工程应用上都已有广泛关注[1]。对于高校电子类专业,《射频识别技术》是一门非常重要的专业课程,学生可以通过对本课程的学习了解行业发展情况和提升专业技术能力。而在实际的教学过程中,选择合适的教学内容和教学方法来提高学生的学习兴趣,使用恰当的课程考核方式对学生的学习情况进行全面、公平的评价,才能让学生能够快速、有效地掌握最新的专业知识,并在毕业时具备一定的专业能力。

本文针对在不同专业、不同年级的《射频识别技术》课程的实际教学情况,提出了在教学内容和学生评价考核方式的探讨,从而激发学生的学习兴趣和提升学生的学习效果。

1 丰富的教学内容

射频识别这门技术本身涉及的专业学科知识就很丰富,例如:模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、通信原理、数据传输、密码学等[2],实际教学时需要结合其他学科知识进行串讲,这样不仅能够增加多个学科间的关联性让学生学习兴趣提高,对于学生进行专业系统学习也有一定的帮助。

《射频识别技术》课程使用的教材[1]内容丰富,具体内容包括:RFID概述、系统组件阅读器和射频标签的原理、无线通信原理、标签识别和超高频识别协议标准、系统设计的影响因素、研究进展与应用情况等。课程采取的是“2+2”的形式,即两节理论课加两节实验课的形式。由于专业课程涉及内容丰富,无论是理论课还是实验课都需要对教学内容进行合理的安排,对于学科间联系紧密的内容应该适当串联引深,让学生了解各个学科专业间的关系。

1.1 理论教学内容

理论课程往往比较枯燥无趣,教学时如果引入一些学生学习过的其他专业课程的内容,不仅能够提高学生的学习兴趣,也能提升学生专业学习的总体效果。例如:在教材RFID概述和研究进展部分有提到物联网和传感网的内容,而物联网和传感器都是学生有学习过的专业课程,在教学这部分内容时就可以把物联网、传感器、射频识别等相关技术进行结合串讲,分析它们各自的原理、差异,列举一些实际的应用案例,让学生更好地理解学习的专业课程并不是孤立的,而是具有很强的关联性的,从而加强教学效果。

1.2 实验教学内容

实验教学是为了能够让学生更好地掌握理论知识、具备一定的实践能力,实验教学内容是依托于理论教学内容的。因此,《射频识别技术》课程实验教学内容是根据理论教学内容来合理安排的。理论教学内容丰富,实验教学内容也应该相对多样。本课程实验内容主要分三大部分:

1)RFID基础实验

RFID基础实验主要是RFID技术所使用的125KHz、13.56MHz、900MHz等三大典型频段的标签数据读取和写入实验。实验内容相对简单,主要是让学生认识到RFID技术在实际生活中应用是非常广泛的,并没有想象中那么高大上,从而引起学生的学习兴趣。

2)无线通信相关实验

无线通信的实验内容包括三维电磁仿真软件(HFSS)对天线的设计与仿真、SmartRF软件对射频芯片参数的设置、MATLAB软件对信号调制的仿真等。这部分实验内容是根据理论教学内容添加的。标签组件原理和无线通信原理两部分都有提到天线,特别是天线的性能与无线数据的传输有一定的联系。引入天线设计与仿真和射频芯片参数的设置实验是为了让学生更好地了解天线的极化、增益、谐振频率、发射功率等因素对于无线数据收发的影响。信号的调制仿真则算是学科间的交叉引申,让学生回顾其他专业课程内容。无线通信的实验涉及的软件较多,但并不是都学习过,教学时需要对各种软件的使用进行详细说明。多软件的学习使用也拓展了学生对于专业辅助工具的使用能力。

3)RFID系统综合实验

综合实验需要学生完成RFID小系统的组建,实现射频识别的功能。实验内容、步骤相对复杂,能够呈现出学生学习本课程后的学习效果。

2 多样的考核方式

《射频识别技术》课程开设的专业和年级不一,根据不同的专业和年级课程的考核方式也不尽相同。物联网工程专业主要采取闭卷考试的方法,其他专业则使用课程论文的方式。

1) 闭卷考试

《射频识别技术》是物联网工程专业在大三上期开设的核心课程,为了能够让本专业学生对该专业课程有更加深入的学习效果,采取理论期末闭卷考试方式。试卷题型应多样并分值合理。可适当加入开放性试题,比如:“列举生活中的射频识别技术的应用案例”。综合、全面地考核学生课程学习情况。

2)课程论文

对于电子科学与技术专业来说,《射频识别技术》并不是专业核心课程,且在大四上期开设,主要通过期末课程论文的方式进行考查。课程论文内容不限,只要是射频识别技术相关即可,考核学生对于射频识别技术的了解情况、材料分析归纳总结和论文写作能力等[3]。

3 总结

本文根据实际教学情况,提出了对《射频识别技术》课程在教学内容和学生评价考核方式上的探讨。针对不同的专业和不同的年级合理选取教学内容和考核方式,提高学生学习兴趣,增强课程教学效果,使学生具有较强的专业理论和实践能力。

参考文献:

[1] 陆桑璐,谢磊.射频识别技术――原理、协议及系统设计[M].科学出版社,2014.

第7篇:天线技术论文范文

关键词 电视天气预报;非现编编辑系统;技术质量

中图分类号P45 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)98-0016-02

0引言

社会各界收听收看天气预报,主要是防范于未然,一旦天气有了变化,及时采取措施,可以最大限度减少经济损失,而天气预报节目是气象部门对公众进行气象服务的最重要的途经,节目技术质量的好坏则直接影响到服务形象,技术质量差的预报,即使内容再好也无法使公众得到准确的信息,而技术质量高的天气预报节目可以大大增加节目的收视率,使各类气象信息更有效的为公众服务,间接的、广泛的产生更大的社会效益[1]。因此,提高天气预报节目的制作质量是极其重要的,本文介绍如何利用非线性编辑系统提高电视天气预报的技术质量。

非线性编辑系统(以下简称非线编)较之传统的录像编辑系统上了一个新台阶,是电视天气预报节目制作的飞跃,非线编的特点和优势是传统的编辑方式无法比拟的[2]。

1.1 非线编制作周期短、效率高

非线编在编辑过程中,所有编辑的信息均一目了然,可以任意修改和增删。而且,其具有快速编辑功能,素材一经输入后,编辑时只需组接镜头按键即可完成,在非线性编辑系统中画面素材、语言、音乐和动画效果等同时输入多媒体,同时完成音视频制作[3]。

1.2 制作天气预报节目灵活多样

非线编可以连接各厂家、各种类型的音视频设备以及接受各种计算机平台和各种标准图形格式的软件。它可以提供对各种录像格式的接口,对同一天气预报节目随机存取、编辑方便快速,可以制作多种方案的节目,从中筛选出最佳方案,最终完成天气预报节目的制作。

1.3制作天气预报节目技术质量高

非线编系统的节目制作处理过程全部是数字化的,不易受干扰,不会增加噪声,其编辑的精确度很高,在播出天气预报节目时可以做到分秒不差,甚至节目长度也可以做到一帧不差。

2提高电视天气预报节目的制作质量

节目制作是电视天气预报创作的重要环节,制作的重要工作之一就是编辑,而利用非线编可以更好的提高制作技术质量。

2.1 构图

构图可以增加画面美感,应充分运用“几何中心”、“黄金分割律”两种方式来补充画面构图的视觉元素,使画面既庄重又活泼,而传统的编辑设备是很难进行画面的精细加工及特技调节的,非线编系统由于引进了potoshop和premier软件并具备了在同一平台可以兼容使用的特性,画面的调整变的更为自如,并具备了多图层的编辑功能,使画面的三维立体空间展示上更加丰富多彩[4]。

2.2 同期声录制

为使得情节气氛会更加真实,情节与画面紧密地配合,经常采用同期录音的技术,适用于制作天气预报开始阶段主持人介绍天气形势和趋势,会让观众产生身临其境地感觉。非线编,对声音的编辑采取多音轨同步编辑,使声音的使用更富表现力。

2.3 控制好视频幅度、底电平及声音电平

在用非线编辑制作节目的时候,低电平、视频幅度以及声音电平的控制有重要的作用,在进行编辑时,可以打开这项功能,实时监控,保证音频信号和节目视频的质量。但是,在使用时也应该注意,避免声音出现失真、发空、不清晰等效果不好以及环境干扰声音等,否则就算视频的质量做的再好,也会导致观众对节目有意见。

3提高电视天气预报节目的播出质量

在整个电视天气预报节目制作技术中播出是一个承上启下的环节,影视中心的天气预报非线性编辑系统中的播控系统是决定节目播出质量的重要环节。要搞好一个播控系统,必须做好三方面的工作。

3.1谨慎考虑通道环节,把握好简洁为上的原则,

为大幅度提高了技术指标,增强系统运行的可靠性,在公共通道中用键控形式处理字幕信号取代TBC的串接。

3.2 做好信号连接工作

采用精良的进口线缆和视频采集卡减缓电缆线或者链接器所引起的信号通道指标的衰减。在制作视频通道电缆时,为增强彩色副载波的同步精度[4],要特别注意电缆长度的一致性。

3.3解决好供电和接地问题

电源问题的出现会使自动播控系统出现不必要的故障,因此可以采用UPS电源,从而避免电源问题对播控的影响。同时,接地问题处理不好,就会很容易在信号交连时出现干扰。

4 提高电视天气预报节目的技术管理

所有非线编制作人员必须参加理论知识和实际操作技能培训。技术人员根据设备的性能、特点及使用方法等,安排理论学习和上机操作。在培训时,应注意理论联系实际。

4.2 注意非线性编辑制作人员自身素质的提高

定期送制作人员到所提供非线编系统的公司或到兄弟气象局学习和实践。在引进设备时,制作人员应积极参加安装调试,这样才能搞好技术维护。

4.3 做好设备管理、维护与保养工作

非线编要做到统一管理,责任到人,定期维护与测试。

5 结论

提高电视天气预报的技术质量是一项系统工程,应注意技术的发展趋势,重视技术的投入。因为现在采用的是非线性的编辑系统,在采集时的除了会受到压缩损失外,信号在制作的时候、播出的过程中不再有别的损失,天气预报节目的技术质量也会提高很多,不仅让气象部门取得良好的经济效益,也可以取得良好的社会效益。

参考文献

[1]杜钧,陈静.天气预报的公众评价与形式的变革[J].气象,2010:36(1):1-6.

[2]矫梅燕.关于提供天气预报准确率的几个问题[J].气象,2007,33(11):3-8.

第8篇:天线技术论文范文

关键词:倒F天线 曲流技术 枝节弯曲

中图分类号:TN82 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)03-0293-01

引言

倒F天是由四分之一波长单极子天线演变而来,把单极子天线的部分弯折90°后就形成倒L天线,它由垂直的短单极子和加载在单极子末端的水平部分组成,相当于给单极子天线增加了一个顶部负载,可以减小单极子天线的纵向尺寸。

鉴于有时对倒L天线有高度限制,导致其输入阻抗很小,与50欧姆同轴线匹配困难。在倒L天线水平枝节的末端再增加一个倒L线段,就形成了倒F天线。对于倒F天线而言,不需通过另外的电路,只要改变天线一些结构参数就可以实现匹配,从而简化了天线结构[1]。

一、新型平面印刷倒F 天线设计

倒F天线是单频点天线常用的结构形式,本文以平面倒F天线为基础设计了一种工作在262MHz的新型平面印刷倒F天线[2],该天线的基本结构如图1所示。天线从接地端到开路端的长度为AB+BC+CD,接地点到馈电点的长度为AB+BC+CE,从馈电点到开路端的长度为EC+CD,通过调节A、B、C、D、E五个点的位置改变上述各长度,从而改变天线的输入阻抗来实现阻抗匹配。

由于对天线尺寸有限制,如果采用上述传统的平面印刷倒F天线,辐射杆BD的长度大约在300mm左右,尺寸过大,不能满足设计要求。利用曲流技术将天线顶部的部分辐射枝节由直线变为曲线,不改变天线辐射特性,将天线辐射杆长度减小到180mm左右,大幅度缩小了天线尺寸[3]。

曲流技术广泛应用于微带贴片天线,通过将天线贴片表面激励电流的路径弯曲,实现天线小型化[4]。曲流技术使电流有效路径变长,由于天线的谐振频率随电流路径的长短而变化,路径越长天线谐振频率越低,因此利用这一概念可以控制天线频率,满足设计需要。

将平面倒F结构与曲流技术相结合,应用到本天线方案设计中,可以实现天线262MHz的工作频率,使天线小型化,天线辐射体结构如图2所示。

二、仿真模型

通过使用电磁场高频仿真软件HFSS,仿真了天线各项参数对性能的影响。调整倒F天线各段辐射体的长度和宽度、馈电点和接地点的距离、曲流路径的长短、宽窄和疏密度,通过优化来实现其阻抗匹配,最终得出倒F天线的基本仿真尺寸。仿真的电压驻波比曲线和水平面辐射方向图如图3和图4所示。

由上面两幅仿真图可以看出,天线谐振点在262MHz,水平面方向图为全向,不均匀度好,增益值为1.7 dBi,满足设计要求。

三、实物及测试结果

按照仿真结构制作出天线,实物和仿真结果存在差异,通过调节弯曲枝节末端的长短,使天线谐振频率在262MHz。实测天线电压驻波比如图5所示,天线在其工作频段内阻抗匹配良好,电压驻波比均小于1.5。

实测天线方向图如图6所示,水平面方向图为全向,增益最小值为0.9dBi,满足设计最初增益大于0dBi的要求。

四、结论

本文设计了一种工作在262MHZ的新型平面印刷倒F天线,将天线部分辐射枝节设计为曲线,增加了辐射杆的电长度,将天线宽度减小,最终实现小型化设计。

参考文献

[1]周江N、王玉峰、周军、陈云,一种应用于RFID的印刷倒F天线设计,微博学报,2010.8:185-187

[2]陈曦、李晓波、倪淑燕,无人机机载通信倒F天线的设计与特性分析,装备指挥技术学院学报,2007.18(4):84-88

第9篇:天线技术论文范文

关键词:广播发射天线 发射天线技术 应用 分析

中图分类号:TN934 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)03-0000-00

广播电视最为传统媒体,在新媒体时代仍是重要的媒体介质。随着信息技术的不断发展,广播发射天线技术已广泛应用于实际当中,在很大程度上契合了广播电视事业的发展需求。从实际而言,影响广播发射天线系统的正常工作,主要有天线、馈线和天调网络。因此,为确保广播发射天线系统的工作效率,应强化对广播发射天线技术的认识。当前,广播发射天线技术不断发展,在很大程度上推动了广播事业的发展,但如何实现天线技术的最优化,是广播行业发展的重要基础。本文立足对广播发射天线技术的认识,就广播发射天线技术的应用做了如下具体阐述。

1广播发射天线技术

1.1广播发射天线传输的技术特点

随着广播电视事业的不断发展,广播发射天线技术有了较大转变。但是,在传输的过程中,仍易受到外部因素的影响,而造成广播发射天线传输质量。如,非线性失真或电流失真等传输问题,在一定程度上影响了广播发射,但同时也是广播传输天线的技术特点的体现。当前,广播发射天线传输技术的特点主要体现在如图1所示的几个方面。

1.2短波发射的基本结构

在短波的发射中,主要依靠的设备如图2所示。从图2可以知道,短波发射主要依托各种设备的支持,特别是信号发射设备、传输设备等,是实现短波发射的重要基础,也是短波发生结构的核心。与此同时,短波发射在一定程度上具有一定的复杂性,传输中易于受到外部因素的干扰,这也是因由短波发射的特点所决定。

1.3短波发射的特点

首先,短波发射弥补了中波覆盖率小的问题。一方面,短波功率强,能够利用倒频进行发射,实现功率的有效利用;另一方面,短波发射避免了白昼的干扰,具有传播广泛的特点。因此,广播发射短波具有“功率大、信号强、距离远”的显著特点;其次,短波信号传播比较稳定,并且能够有效排除其他信号的感干扰,在很大程度上提高了信号的接收质量。

2天线高度的科学选择

在广播发射天线技术中,天线高度的选择至关重要,强调选择的科学合理性。首先,短波天线的无线发射,其方向于接地短天线比较类似。也就是,随着高度的不断增加,其辐射能量向水平集中。一般情况下,水平方向的磁场强度与信号覆盖范围呈现一定的比较关系,即磁场强度越大, 其所形成的信号覆盖范围越广;其次,随着高度的不断增加,其所形成的地波场强也会随之发生变化,但是当天线高度0.6 时,地波场强出现最大值。因此,从这一角度考虑,天线高度为0.6 为最佳高度。不过,当高度为0.6 时,其会对地波的天波形成一定干扰,进而形成衰减区。因此,0.6 高度非最合理的天线高度。从实际而言,遵循科学合理原则,天线的高度应在0.5 左右。这是因为,在这一高度,天线的辐射都优于0.3 和0.6 。一方面,0.5 左右的高度具有较强的地波;另一方面,0.5 的高度避免了0.6 高度下,地波衰减区的出现。因此,在实践中证明,当天线高度在0.52 的情况之下,能够实现最佳的发射状态,符合广播发射的需求。

3广播天线的维护管理

广播事业的不断发展,强调广播天线技术的不断优化,以更好的契合发展的需求。在广播天线的应用过程中,做好广播天线的维护管理,也是重要的工作之一。首先,天线处于一定的高度,在很大程度上容易受到自然条件的影响,影响广播信号质量,进而造成天线传输质量下降。在广播天线的维护中,高风速是重要的影响因素之一,对广播天线的维护管理带来一定的难度;其次,恶劣的自然灾害,如高温、暴雨等,都会对天线的金属材料等形成一定的破坏。并且,天线处于一定高度,在定期的维护工作中,维护管理工作具有一定的难度,这就强调维护管理工作必须落到实处。

鉴于此,对于广播发射天线的维护管理,应切实做到:(1)要切实强化发生天线的维护及管理工作。通过监控主馈线的驻波比,实现对相关情况的监测。一旦发生特殊情况,能够及时采取有效措施,确保广播发射天线系统正常运行;(2)天线维护工作应建立在完善的管理机制之下,并抓住好维护时间,特别是在特殊自然条件之下,要及时开展维护工作。如,检查天线的功分器、分支接头等,发现问题及时解决。

4结语

广播发射天线技术是广播事业发展的重要基础,但在相关技术方面,如何实现技术的最优化,是体现其应用价值的重要基础。首先,广播发射天线的高度选择,要遵循科学合理原则, 一般应在0.53 为最佳;其次,广播发射天线的维护管理工作十分重要。由于发射天线所处环境的特殊性,因此要狠抓落实维护管理工作,确保发射天线处于正常工作状态。

参考文献

[1]党明群,王雅琴.探究广播发射天线技术及应用[J].信息通信,2014(03).

[2]何康.试论广播发射天线技术及应用[J].黑龙江科技信息,2014(08).

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