试论有线传输的技术特点和发展方向

在信息时代背景下,信息传输系统日臻完善,信号传输介质也不断优化与更新。相较于无线传输技术而言,有线传输的稳定性更佳、信号传送速度更快,能够实现信号的高质量传输。由于采用不同介质的有线传输技术特征不一,因而文章将对双绞线电缆、架空明线、同轴电缆、光纤四种不同有线传输技术的特征展开逐一探讨,而后对有线传输技术的未来发展方向做出预判。     

全介质超表面中的手性太赫兹响应

基于单层金属手性谐振器的超表面在垂直入射条件下很难激发较大的手性光学响应,难以形成与电偶极矩不正交的面内磁偶极矩分量。光场在介质超原子中激发的位移电流可能引发面内磁矩,进而实现高效的手性光学响应。基于无损的全硅超表面在太赫兹波段实现了巨大的手性响应。手性硅柱中的泄露波导模式同时激发了面内电偶和磁偶极矩,从而引发了自旋选择的后向电磁辐射,进而实现了太赫兹波的手性光学响应。利用线栅偏振片搭建了偏振相关的时域光谱测试系统,测得透射光谱中的圆二色性峰值达0.2。这种制备简单的全硅超表面为太赫兹手性超器件的设计提供了新的思路,有望应用于太赫兹偏振成像、光谱检测等领域。     

非高斯背景下的自适应限幅检测研究

针对非高斯背景下局部最优检测（Locally Optimal Detector,LOD）结构复杂、稳健性弱的问题,对传统的限幅器进行改进,提出了一种自适应限幅检测器（Adaptive Limiter Detector,ALMD）.首先对弱信号的检测性能进行了系统研究,然后依据混合高斯模型对非高斯背景建模,在此基础上得到了限幅阈值与限幅检测性能之间的解析表达式,最后通过推导确定了最佳限幅阈值,明显提高了检测性能.仿真结果表明ALMD与LOD性能接近,但结构简单,性能稳健,适应性更强.     

基于地球椭球模型的地基无源定位解析算法研究

对于多站无源定位而言,采用最小二乘等方式的解析算法通常要求增加冗余站实现方程组的线性转化,算法成本和复杂度高,采用泰勒展开等方式的迭代算法在初值较差时易迭代发散、陷入局部最优。针对此类问题,结合地基无源侦察特点和时差中点测向特性,提出了3种基于地球椭球模型的地基无源定位近似解析算法。仿真验证表明,测向定位近似解析算法精度很高,可替代迭代法进行工程应用,时差定位和联合定位近似解析算法作为迭代法初值时能够快速实现迭代收敛。相较于传统的解析算法,提出的3种近似解析算法计算复杂度低,无需增加冗余观测站且不涉及高次方程求解。     

基于卫星测试的多路信号产生技术

为全面验证通信卫星有效载荷的功能和性能,整星综合测试时需要能产生包括通信信号或雷达信号的信号源,需求信号带宽常超出通用信号源的能力范围。经过研究,利用任意波形发生器(AWG)和矢量信号发生器,可以产生满足测试需求的信号。在充分分析通信卫星有效载荷测试需求的基础上,以M8190A和E8267D为硬件平台,使用LABVIEW软件环境搭建出“波形生成与设备控制软件”,形成多路信号产生系统。为验证系统的正确性,模拟产生三种测试情景下的复杂信号,经实验测试分析,所产生信号均满足设计要求。此方案能用于通信卫星有效载荷综合测试中,满足其使用需求。     

Research on WSN lifetime optimization game algorithm combined power and channel

Due to the problem of shortening the network lifetime which was caused by the big energy consumption for wireless sensor network (WSN) whose energy and computing power was limit,a lifetime optimization game algorithm combined power control and channel allocation (LOAPC) was proposed.The influence of node power and residual energy on the node interference was explored to construct an interference affection measurement model.Then,expected transmission times was introduced to establish a novel node lifetime model.Finally,LOAPC aimed at reducing interference and prolonging lifetime,and the node power was limited by an optional power set which ensured the network connectivity and economized energy consumption,so as to prolong the network lifetime effectively.At the same time,the simulation results show that the algorithm has the characteristics of low interference,low energy consumption and effectively prolonging the lifetime of the network.     

基于分离式二极管的220GHz 高效率倍频器

在分离式二极管的基础上,实现了220 GHz高效率的二倍频器结构。该倍频器的电路在450 μm宽,2.7 mm长的50 μm石英基片上实现。测试结果表明,在室温下当驱动功率在46.4~164 mW时,在214~226 GHz的频段内能够实现大于16%的倍频效率。另外,当驱动功率在161 mW时,倍频器在218 GHz频点能够输出最高功率32 mW,并且在多个频点拥有高于20%的倍频效率。实验证明,所实现的二倍频器能够作为660 GHz倍频链路的驱动前级使用。     

近场雷达成像非均匀稀疏阵设计

阵列设计作为多输入多输出(MIMO)雷达成像系统中的一项关键技术直接影响系统成像性能。为了解决阵元数目、结构与成像质量的关系问题,研究了近场MIMO收发稀疏阵的点扩展函数,研究了合成阵列中栅瓣的位置,探讨了基于等效阵列概念的MIMO阵列设计方法,优化了基于远场条件设计的稀疏阵,并讨论了近场效应对成像结果的影响。仿真结果表明：优化后的阵列在120~150 GHz栅瓣水平可以抑制到-50 dB。     

电离层涡旋加热波的传播特性理论分析

涡旋波加热是目前电离层加热试验技术研究的一个热点,但主要侧重于试验现象的分析和解释,对涡旋加热波传播特性及空间场分布特性的讨论很少.文章从菲涅耳衍射理论出发,利用厄米-高斯模和拉盖尔-高斯模的相互转换关系,对电离层涡旋加热波在自由空间的传播特性进行了理论分析,推导了其解析表达式.结果表明涡旋电磁波在传播时,可保持自身表达形式的不变性.依据解析表达式,仿真分析了涡旋波空间幅相分布与拉盖尔-高斯模阶数的关系,给出了涡旋场峰值波束指向的求解方法和公式.这些结论为利用涡旋波深入开展电离层加热研究,实现可控的涡旋加热场空间分布提供了一定的理论指导.     

强电磁脉冲耦合与电源防护研究

鉴于强电磁脉冲对电子产品的强大损坏力,建模分析了强电磁脉冲在电源线上的耦合电压大小。基 于耦合电压大小,设计了直流电源防护电路。防护电路由瞬态防护部分和低通滤波部分组成。其中,瞬态电路用来 降低耦合电压脉冲幅度,低通滤波电路滤除耦合电压的高频部分。最后,不同电路参数进行优化组合得出最优效果 的防护电路。仿真和实验结果表明:本文设计的防护电路可以很好地防护直流电源不受强电磁脉冲影响。