基于学科核心素养的U型教学模式——以“气体的等温变化”为例

新课程改革的大背景下对物理教学提出了新的要求,如何促进人才培养模式的转变、发展学生的核心素养成为了当下物理教师的首要任务.通过"U型教学模式"来探索引导深度学习,以高中物理"气体的等温变化"一节为例,经历层层递进的探究,利用大量实验引导,使学生体验知识的产生过程,旨在进行知识教学的同时促进学生核心素养的发展.     

空间光通信ATP技术应用与研究进展

针对空间光通信（FSO）中的关键技术--捕获、跟踪和对准（ATP）技术,描述了ATP主要的系统结构和实现方案,以及国内外在这一领域内的研究现状、研究方向和应用,同时介绍了时域、空域接收技术和混合结构（HFR）在科研与商业领域中应用的最新技术进展.     

基于高阻表面和波纹槽结构的法布里-珀罗天线研究

针对尺寸有限的法布里-珀罗(Fabry-Perot,FP)天线副瓣较大、增益带宽窄的问题,提出了一种基于高阻表面和波纹槽结构的新型FP天线模型.同时使用三维全波电磁场仿真软件CST就传统FP谐振结构、周期性以及非周期性加载高阻表面阵列和波纹槽结构对天线辐射性能的影响进行数值分析.模拟和实验测试结果表明:与传统FP谐振结构相比,加载周期结构仅能在较窄频带内提高天线增益,而加载非周期结构能使该天线增益在更宽频带内得到提高且其增益稳定性更好.     

基于超介质的超宽带小型化天线设计

采用SRR 环和CLP 环两种不同谐振单元,构造了一种新型超介质结构单元。该单元的电谐振和磁谐振的谐振频点比较接近,易于频带融合,从而拓展超介质材料双负(介电常数和磁导率都为负)特性的频率带宽。利用加载的方法,在单极子天线上加载该种新型超介质结构单元,以改善天线的辐射特性。利用电磁仿真软件对其进行了仿真设计和优化。仿真结果表明,该天线实现了超宽带工作,在3. 8 ~ 14GHz 的频率范围内,驻波比小于2;同时,天线实现了高增益特性,在整个频率范围内,增益都高于7dB。最后,对天线进行了加工测试,实验测试结果与仿真结果基本吻合,进一步验证了该天线的工作性能。     

自然背景条件下激光信号跟踪算法研究

信号跟踪是空间光通信ATP技术研究的主要内容之一.在自然背景条件下,由于环境噪声和背景噪声的干扰,使激光信号的跟踪变得困难.文中介绍的算法能在自然背景条件下,结合帧差法与阈值化方法自适应地跟踪激光信号,并通过实验验证了算法的有效性与稳定性.     

基于不均匀超介质的宽带高增益天线研究

提出了一种由双层不均匀频率选择性表面(FSS)结构组成的领结型高增益天线,对其进行了仿真分析。结果显示该天线在不加外匹配网络情况下,|S11|≤–6 dB的阻抗带宽可达到72%,同时有很好的辐射方向图。与均匀频率选择性表面组成的天线相比较,该不均匀性天线带宽为均匀频率选择性表面组成的天线的1.5倍,并且仍然保持低轮廓。这种特性适用于点对点弱信号通信。     

流量自适应媒体访问控制协议的研究与设计

针对媒体访问控制(MAC)协议在无线传感器网络中的作用与要求,分析了典型的MAC协议,提出流量自适应改进方案,并用NS2对其进行了性能测试.仿真结果表明,在网络节点分布较为密集,突发数据流量变化较大的网络环境中,流量自适应MAC协议的能量效率、吞吐率和网络延迟都有较大的改善.     

加载技术在天线小型化设计中的研究

研究学习了加载技术及其与其他小型化、宽带化技术的组合应用,并介绍了加载的优化设计,通过最优化分析寻求加载的最优位置、加载形式、元件值,从而设计满足指标要求的宽带小型化天线。由于天线的方向系数、效率、带宽和体积尺寸等构成矛盾的关系,如何协调和折衷上述关系获得最佳天线结构,成为宽带小型化天线设计的核心问题。研究表明,将加载和其他技术的整合应用是未来天线设计的发展趋势。     

基于高速移动通信的虚拟天线阵列理论研究

在高速移动通信中, 多普勒频移对通信性能产生严重的影响, 通常需要对接收信号的多普勒频移进行估计并进行补偿. 本文研究在对单个天线接收的高速移动通信信号进行频移估计和补偿的基础上产生多路无频偏的信号, 并虚拟为天线阵列的输出以提高系统的接收增益. 首先讨论了“均匀时间采样”和“均匀相位采样”的关系, 并根据两者之间的关系提出了补偿多普勒频移和虚拟天线阵列的算法, 即对采样信号进行插值、均匀相位抽取以后, 再进行均匀时间采样. 然后分析了算法对高速移动通信系统性能的改善作用, 并提出了算法的硬件实现结构. 通过数值仿真验证了算法的干扰抑制能力和误码性能, 结果表明本文提出的虚拟天线阵列算法能够改善飞机、高铁上的高速移动通信系统的性能.     

光子晶体绿光滤波器的研究

利用传输矩阵法设计了一种适用于绿光波段的光子晶体窄带滤波器,并研究了影响滤 波器特性的多种因素。结果表明:适当选取光子晶体结构参数,可将滤波器的中心波长移到绿光波段的532nm处,谱线线宽可达0. 0131nm。此外,随着光子晶体周期层数的增加,线宽进一步变窄;当缺陷层厚度减小时,滤波器的中心波长向短波段移动而谱线宽度几乎保持不变;当入射角增大时,滤波器的谱线宽度变窄但变化幅度不大且在小角度范围( 0～3°)内宽度几乎保持不变。这种绿光窄带滤光器有望在蓝绿光通信中得到应用。