微波通信技术论文汇总十篇

时间:2023-03-25 10:26:59

微波通信技术论文

微波通信技术论文篇(1)

微波通信技术是利用微波进行信息传递的一项高科技,主要是利用1m~0.1mm的波长、频率为0.3~3000GHz的无线波进行信息传递。微波通信的工作系统主要是由发信机、收信机、用户设备和反馈线等若干个机械设备组成。微波通信中微波具有频率高、波长短的特点,因此,在应用过程中要通过抛物面天线来进行信息传递。另外,微波通信不受地形、距离和建筑物的阻碍和影响,可以准确传输信息。

2微波通信技术在广播电视中的应用

第一,在广播电视信号传输过程中,应用微波通信技术可以加快信号的传输速率,扩大信号传播的覆盖范围,降低设备维护的难度,进而减少信号传输工作的成本消耗。正因如此,在广播电视中应用微波通信技术可以轻易实现多通路的传输,同时满足多个用户的不同需求。第二,利用微波通信技术进行信号传输时需要先将信号传播到控制中心,再由控制中心向各个卫星进行发送。这种借助地面微波和卫星进行传播的方式对信号形式没有限制,所以微波通信技术可以实现对音频及视频等信号的采集、转换与传播。第三,由于微波通信技术是借助卫星与地面微波的形式进行传播,且传播速度快、覆盖面积广,所以广播电视行业可以利用微波通信技术进行大型现场直播。除此之外,微波通信技术还能为有线数据通信提供技术服务,或者作为电台网站的多路视频指标信号采集系统,为观众接收节目提供方便。第四,微波通信系统可以应用在干线光钎传输中,在干线光钎传输中做到备份和补充,当发生自然灾害或环境恶劣等情况时,微波通信系统利用点对点的SDH微波以及PDH微波等各种微波对传输过程中遭到破坏的部分及时修复,保证信息的正常传输。

3广播电视微波通信技术的优点

3.1图像传输画质良好

再生中继技术是微波通信技术的核心,该技术能够减少广播电视的微波信号在传输过程中受到的外界各种因素的干扰,降低干扰强度,从而保证图像画质良好。

3.2传输信息的安全性有保障

由于自然环境的影响或者人为因素的破坏,广播电视信号在传输过程中可能受到干扰或损害,从而无法正常传输。尤其是当前社会形势下,很多不法分子贪图利益或恶作剧心理作祟,蓄意破坏传输信号,导致广播电视节目无法正常播出。而微波通信技术可以有效避免此类问题发生,微波通信技术将图像、声音等信号转化为微波进行传输,因微波难以破解,使信号的稳定性与安全性有了保障,进而提升了广播电视节目的质量。

4广播电视微波通信技术应用注意事项

4.1信号源配备

为保证信号传输的安全性,在利用微波通信技术进行广播电视信号传输时,广播电视台的微波站内一定要配备两种或多种不同路由的信号源,每一个信号源都要根据需要配置相应的仪器设备。并且,为了使广播电视的设备管理端口与所有的信号处理设备相吻合,一定要严格控制应急人工跳线端口。除此之外,需要在微波首站内设置完善的监测系统,时刻监测信号码流的设置,从而保证微波信号传输系统涉及到的各项设备运行情况都在微波首站的监控范围之内,保证微波信号传输的稳定性。

4.2外接电源配备

为从根本上促使使用的方便性与快捷性,微波站需要接入两种不同的外接电源,并且在整个接收过程中,严格降低配电行业的基本标准与要求。微波播出符合供电主要采用独立低压的回路方式,为保障微波电路首站能够按照相应的配置进行电源自备,需要不间断运行,并且微波站的直流电源需要设置得比较冗余,还要保证蓄电池组的后备时间超过8h。

总而言之,微波通信技术在广播电视信号传输中具有传统信号传输技术无法比拟的优势,为保证微波通信技术能够在广播电视行业得到更加广泛的应用,并真正提高信号传输的质量和效率,相关工作人员必须严格遵守微波通信技术应用注意事项,正确配备并连接电源和信号源,避免发生传输故障。

作者:赵志强 单位:新疆广电局节传中心694台

微波通信技术论文篇(2)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)05-0135-02

一、引言

随着国际通信技术的快速发展,通信技术在雷达和导航的应用要求也越来越高,因此微波技术的教育理念也得到了快速更新。国家通信技术水平的高低直接影响国家的整体发展水平,因此微波技术的教学发展对高等教育来说有着举足轻重的作用[1-2]。

随着国内信息技术实力的日益提高,科学研究所需的世界先进的设备已经逐渐到达科研第一线,科技理念也逐渐深入到一线的科研人员的脑海中,国内关于微波通信技术和系统的科学研究、研究生教育已经逐渐赶上发达国家的步伐,但由于微波通信设备的价格昂贵,对于本科教学来说实验条件相对缺乏,这使得在大多地区的高等学校本科教学的实践环节不能紧随科学科研的发展,如何通过科研平台让学生了解专业的发展动态、提高学生的学习兴趣、使其更好地掌握复杂的理论与计算分析,逐步提高实践动手能力,加大实践环节成为高等学校专业教学改革的重点。

“微波技术基础”课程是电子信息类本科及研究生的专业重点课程之一,由于电磁场理论公式繁多,概念抽象,讲授过程中电磁波难以想象和理解。微波技术基础课程教学过程大都以理论讲授为主,很难通过课堂理论知识的讲授来提高学生的学习兴趣[3-4]。如何加深学生对微波传输理论及微波器件性能知识的理解,培养学生具备从事天线、微波器件的设计、开发和工程应用能力,如何让学生用设计与仿真、加工、测试等手段和方法研究微波技术基础,这些在微波技术基础课程的实践环节显得尤为重要。

二、存在的问题

传统微波技术基础的教学模式大都比较单一,板书所占课时的比重较大。部分教师用丰富多彩的多媒体式教学将微波的传输过程等通过动画的方式向同学们演示,提高学生对基础知识的理解。这两种方法都能较好地向学生讲述微波的基本知识、概念以及基本参数的设计与计算。但由于微波技术课程内容大多比较抽象,在传输理论等方面还需要寻求更好的方法来解决。

三、微波技术基础课程改革与实施方案

随着通信技术的快速发展,微波射频电路更加模块化、功能化,理论计算已经很难通过简单计算得到,因此多个微波器件的互联系统更多地依靠软件设计完成。本文的改革内容就是在微波技术理论基础上对微波技术课程的实践实验教学进行了改革探索。改革的目的就是培养学生分析问题、解决实际设计与制作、测试及数据分析等问题的能力,为今后从事微波理论研究、微波通信设备的研发和微波电路设计等工作打下坚实的基础。具体改革内容从以下四个方面来分析。

1.搭建微波系统测试平台,将标准信号发生器、微波频率计、检波器、功率计、耦合器等器件组成波导测试系统。通过课堂理论教学对微波技术的有关理论知识的学习,结合测试平台的实践操作,深刻理解微波测量系统的工作原理、熟悉使用和操作微波信号源的方法,可以通过调节微波测量系统测量微波信号电场的振幅。了解相关系统使用微波仪器仪表,微波元器件的内部结构、材质、原理,理解和掌握微波频率的测量方法。通过实际动手操作,让学生更好地理解各种微波器件在微波测量中的作用。

2.微波器件模型的分析与设计。微波技术在工程中应用非常广泛,学生通过理论教学的学习,掌握器件的基本设计方法,通过理论计算得到模型的尺寸后,首先通过CST、HFSS等射频软件的学习,掌握传输线、微带线、滤波器、天线的基本设计知识,通过对简单的腔体微波器件进行设计与制备,加深理解各参数对器件性能的影响;软件将电磁波的三维场分布图、电力线分布、磁力线及传播过程都用彩色动态演示展现出来,使得抽象的电磁学知识更加形象化,将看不见、摸不着的电磁场变成形象可见的三维动画。该仿真实验使教师的理论教学更易于被学生理解,使学生对实验内容涉及的微波传输理论有一个全面深入的理解,有助于提高学生的动手操作能力。如此,学生通过自己的分析与设计,循序渐进的理解微波理论和繁琐的公式,可以很好地理解计算公式的应用[5]。

3.微波器件模型求解与分析。HFSS软件会对模型进行分析,最后得到S参数、电场分布情况、磁场分部情况和动态传输过程,通过不同结构的对比就可以很容易地分析出所设计结构的问题所在。通过分析,可以让学生很直观地看到不同结构的磁场分布情况,有利于教师进一步分析课本磁场分布定律等[6]。

4.器件的加工与测试。微波器件结构设计结束后,通过对加工方式进行分析,确定加工工艺流程,让学生参与加工过程,通过加工过程中金属层的材料选择和厚度等,深入理解肌肤效应及电导率对电磁传输特性的影响情况,通过快速制作过程,让学生了解简单器件的制备过程,消除学生的神秘感。对加工好的器件进行测试,深入了解微波端口网络的具体含义,通过微波测试设备的使用,使W生更清楚地了解微波端口网络的真正含义[7]。

通过多方面的实践过程,学生能更深入理解学习微波的重要性。通过动手,提高学生的学习兴趣,理论与实践相结合,使学生更轻松地理解难于理解的电磁概念、设计原理等,大大提高了微波技术基础课程的学习效率。

四、教学实施及效果分析

微波技术课程被认为是专业课程中比较难教、更难学的课程,而且内容丰富,涉及范围广、课时还较少。通过多方面实践教学能力的改革,有助于提高学生对课堂讲授内容的理解和分析,提高学生学习微波技术以及通信技术的兴趣,在实践教学中利用多种先进的微波射频仿真软件,吸引更多的学生到微波技术专业进行继续深造,大力培养微波技术专业方向的专业人才,同时也满足了学生的就业要求。

五、总结

随着通信、雷达技术的快速发展,对通信与信息类的毕业生提出了更高、更多、更难的要求,同时也对高等院校的微波技术基础教学改革指明了新的方向。通过实践教学的改革,把平台搭建、专业设计软件、微波测试设备的使用、加工工艺等加入教学实践环节,提高学生的在理论基础上的实验动手能力和工程设计能力,同时培养学生先进的科技创新能力,激发他们在微波传输方面的想象力,打牢微波技术基础理论知识,紧随国际信息发展动态,拓宽学术视野,有望成为高质量的微波技术工程技术专业人才,推动国内微波雷达等信息专业的科技创新。

参考文献:

[1]李素萍,吴伟.“微波技术与天线”课程教学改革探讨[J].中国电力教育,2011,(8):108-109.

[2]仲伟志.“微波技术与天线”课程的教学改革研究[J].黑龙江科技信息,2012,(26):185-185.

[3]黎鹏,周桐,高翔,高云霞.“电磁场与微波实验”教学改革思考与探索[J].中国电力教育,2014,(36):182-183.

[4]徐兴,俞龙,王卫星.“微波技术”课程实验建设探索[J].中国科教创新导刊,2010,(7):167-167.

微波通信技术论文篇(3)

电信领域范围内,凡是处于300MHz至300GHz频段内的通信,都可称之为微波通信。微波通信于20世纪中期开始应用于实际生活当中,其能够实现大容量通信,且建设速度较快,质量较高,通信过程稳定,维护便捷,由于上述优点,使其成为目前应用极为频繁的传输方式。相比光纤通信以及卫星通信,微波通信的通信网更为容易建立,即使处于山区、农村等较为偏僻的地区,也可以实现微波通信。故而,微波通信具有良好的应用前景。

1 微波通信技术的发展现状

1.1 微波中继通信

Microwave Radio Relay Communication,译作微波中继通信,是目前常用的通信手段之一,其主要用作处理城市大容量信息的传输。

如今,通信网络将灵活、智能化以及动态性作为未来的发展趋势。所以,原有模拟微波通信技术已然无法满足实际生活的需求。PDH微波通信技术虽然更为适应点对点通信,然而却无法满足动态联网的需求,同时也无法为新型业务的拓展以及现代网络化管理提供支持。随着数字微波传输体制的建立以及应用,PTN微波通信技术也随之产生。相比光纤通信技术,微波通信所传输的容量较少,但无论是通信干线,还是支线依旧是补充以及保护光纤网络的重要方式。

相比原有PDH微波产品而言,PTN微波产品具有如下优势。

1.1.1 传输信息的容量增加

因为微波具有较大的射频带宽,同一微波射频信道可在同一时间内向多个干路传送数字信息,更为符合目前宽带通信业务的要求。PTN微波以GE业务光模块作为基础同步传输模块。通常情况下,PTN数字微波可同PTN光网完全兼容,无线传送分组数据,无论是传输信息的容量,还是传输信息的速度,都有明显的增加。其速率值可达到1.25Gbps。

1.1.2 使得网络规划与运营更为简单

PTN技术分为两类,分别为以太网增强技术以及传输技术结合MPLS。其中,以太网增强技术以PBB-TE为主要代表。理论上,PBB技术最多可支持1600万用户使用,从而使网络扩展性以及业务扩展性问题得以解决。同时也解决了VLAN以及MAC地址同用户网冲突的问题,使得网络规划与运营都得到简化。

1.2 移动通信

现今,移动通信技术发展极为迅速,同时,其也开始与互联网融合,使得人们对移动网络宽带化的需求相应增加。WiMAX指全球互通微波存取技术,该技术属于高速无线数据的网络标准之一,往往应用于城域网内。802.16物理层共含有三个变体,WiMAX选取了802.16内256路子载波OFDM,以便通过拥有较宽宽度的频带与略远的传输距离,帮助电信业务人员完成无线网络最后一英里的连接工作。

无线通信技术共含有两种基础技术,分别为传送技术以及多址技术。WiMAX使用OFDM调制技术作为基础传送技术。OFDM调制技术令处于高速传播状态的数据流通过,之后再对数据进行转化,并将转化后的数据分配至传送速率不高的多个正交子信道当中,完成传送过程。

至于多址技术,WiMAX选用了OFDMA技术。OFDMA技术所使用的方法为频分多址。相比OFDM,该技术具有如下优势:分配方法更为灵活以及相同频带能够实现多个使用热源的运输。OFDMA中的所有使用人员都可以选用具有良好条件的子信道作为传送数据的通道,完成数据传送工作。而OFDM技术则需要利用整个频带传送数据。

Long Term Evolution,译作长期演进技术,简称为LTE。LTE与WiMAX技术之间最大的区别便是LTE技术的上行链路内使用了两种新型技术:

(1)SC―FDMA技术;

(2)Virtual MIMO技术。

SC―FDMA技术的应用较为便捷,也容易实现,同时可以有效解决无线通信信道多径效应影响符号稳定性的问题。与使用OFDMA技术的终端比,终端应用SC―FDMA技术技术可实现对PAPR,即峰均功率比值的有效控制,尽可能使其降低。

2 关键技术与发展趋势

2.1 关键技术

2.1.1 编码工作

就目前而言,大部分移动通信都会使用自适应调制编码(AMC)这一技术,按照信道实际质量的优劣,对编码速率进行调节,以便获取更高的吞吐量。若无限通信处于速率不高的状态下,则信道的预估较为精准,AMC编码调制效果也较为良好。然而,由于终端移动速度会持续增加,信道质量预估工作往往无法与信道变化速度的保持一致,从而出现信道测量结果存在偏差或是错误的现象,而AMC按照与实际情况不符的预测结果对编码进行调整,自然会对误码率、系统容量以及吞吐量等知识性能的数据造成极为不利的影响。

3.1.2 多天线技术

分集接收技术适用于微波中继系统,能有效提高数字微波电路传输的实际质量,同时避免产生多径衰落的现象。系统内,因为所用调制方式为多状态调制方式,更为容易感知频率选择性衰落。故而,分集接收在该领域的应用十分广泛。分集改良的效果往往由各个分集支路之间信号的不相关性决定。为了避免微波通信受到多径衰落或是降雨衰落的干扰,通过合成或是转换数个特征存在差异的接收信号,以便获取优质信号的技术便称之为分集技术。微波中继系统内,较为常用的分集技术有空间分集以及角度分集等。

2.2 发展趋势

(1)将大容量作为微波通信的发展趋势。微波中继通信未来的发展方向之一便是扩大微波通信的传送容量,可应用具有多种状态的QAM进行调制。至于移动通信则可以依靠OFDM技术实现高速宽带互联技术的开发工作。

(2)将高频段作为微波通信的发展趋势。按照电信主管部门的相关规定,凡是不高于3GHz的频段应分配予移动以及个人通信,而3GHz至10GHz的频段相当拥挤。大部分数字微波通信设备商家开始调整微波通信技术的发展趋势,要求未来微波通信频段应不低于10GHz。

3 结语

光纤通信技术以及移动通信技术是目前通信网络较为常用的两大主要通信技术,相关的产业链也较为完整,成为大部分人所使用的通信技术。微波中继系统主要用作对光纤传输的备份以及补充。故而,微波中继通信系统必不可少。如今,移动通信技术的发展愈发迅速,对微波通信技术的要求也有所提高。为此,相关人员还需促进微波通信技术的发展,以便满足移动通信的需求。

参考文献

[1]郭兴安.探讨微波通信技术的发展和应用[J].电子测试,2015,09:83-84.

[2]赵慧.无线通信技术发展及未来趋势展望[J].信息通信,2011,03:123-124.

[3]黄红忠,林荔生.微波在电力通信方面的应用分析[J].数字技术与应用,2011,12:38.

微波通信技术论文篇(4)

作者简介:裘国华(1974-),男,浙江绍兴人,中国计量学院信息工程学院,讲师;李九生(1976-),男,广西桂林人,中国计量学院信息工程学院,教授。(浙江杭州310018)

基金项目:本文系浙江省高等学校精品课程建设项目、中国计量学院校立高教课题资助(编号:HEX200727、HEX200872)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)08-0051-02

“电磁场理论与微波技术”是电子信息工程、通信工程和电子科学与技术类专业的一门重要专业必修课。也是一门学生公认较难学难教的课程,该课程既与前期的高等数学、大学物理学等课程的知识紧密联系,又对目前移动通信、电磁兼容和生物电磁学等前沿学科的学习与认知起着重要作用。[1-2]随着信息技术的快速发展,为满足社会对从事于微波工程、电磁测量技术和无线电技术等领域人才的需求,中国计量学院(以下简称“我校”)始终如一支持该课程的建设,我们对“电磁场理论与微波技术”进行课程改革和教学实践,有效地提高课程的教学质量,改进了教学效果,[3]2009年被评为学校精品课程,在2010年被增选为浙江省精品课程。本文对课程的改革和实践作初步总结。

一、课程建设和教学实践历程简述

我校“电磁场理论与微波技术”课程建设与教学改革实践经历多年,从原先“电磁场理论”和“微波技术与天线”分开授课,然后合并成“电磁场理论、微波技术与天线”课程,发展到目前为“电磁场理论与微波技术”,期间主要经历了三个时期:

2004年以前,课程建设初期。“电磁场理论”和“微波技术与天线”单独设课,两个课程安排在不同学期,理论与实践相隔一个学期,总体教学效果不明显。

2005至2006年,课程建设的起步期。学校根据高校微波专业的电磁场培养目标,决定将原来的“电磁场理论”和“微波技术与天线”合并为“电磁场理论、微波技术与天线”课程,电信、通信和电科三个专业同时开设该课程,并进行教学方法、教学手段的改进,以及教材建设和师资队伍建设。编写了《电磁场理论与微波技术》实验指导书;在校内实行微波实验室“全日制”开放,积极开辟学生第二课堂;制作《电磁场理论与微波技术》课件,改革教学方法与手段,结束了“黑板+粉笔”的单一教学模式,聘请外校知名教授来校讲课和培训新教师,取得了一定的教学效果。

2007年至今,课程的建设改革期。2007年申请了校级教改课题,开展“电磁场理论与微波技术”课程实践和教学探索,并以建设学校重点课程为契机,全面修改课程内容体系。从内容的广度、深度都有了质的改变,强化了电磁场理论的基本原理、基本知识,以及仿真、设计、制作方法和步骤等内容,进行精品课程建设,全面提高教学质量。

二、课程建设和教学实践的主要内容

1.完善教学大纲,调整教学内容

教学大纲是指导课程教学、评价教学质量的主要依据。根据培养计划和课程设置等情况,最近五年对教学大纲进行了三次较大的修改和完善,使学生掌握电磁场和微波的基本结构,建立相关概念间的联系,对本课程理论知识有比较完整的理解,为后续课程的学习打下基础。比如在电磁场理论方面,重点要求重点掌握静电场的梯度和散度、静电场的基本性质、恒定磁场的磁通连续性、磁介质的磁化及矢量磁位和矢量泊松方程、标量磁位和拉普拉斯方程、麦克斯韦方程组的内容及其物理内涵和时变电磁场中的分界面的边界条件等内容;在微波技术方面,掌握传输常数、特性阻抗、反射系数、驻波比等微波传输线的基本概念及其物理意义。掌握不同负载时的传输线的工作状态和传输线的阻抗圆图及其应用,掌握导波系统中的波型、传播常数、相位常数、截止波长、相速、群速等的概念,掌握微波网络分析中常用的参量和双口网络的工作特性参量,对矩形波导的波型及传输特性、TE10及波导壁的电流分布也予以重点要求,掌握各种基本微波元件的结构、原理和使用,使学生能对微波器件等最新技术有更加深入的认识,为学生在将来选修天线等知识时打下良好的基础,对于课程其余知识则要求了解。虽然本课程总学时数有所下降,但是教学大纲仍能在知识更新和课程体系结构等方面保证其合理性。

2.精选教材,突出“化繁为简”理念

根据教学大纲选择合适的教材是教学质量的基本保证。近些年来,我们先采用高等教育出版社1999年出版,谢处方、饶克勤编的《电磁场与电磁波》和西安电子科技大学出版社2001年出版,刘学观、郭辉萍编的21世纪高等学校电子信息类系列教材《微波技术与天线》,由于课本内容太多,公式推导繁琐,影响部分学生学习积极性。然后就改选用西安电子科技大学出版社2002年出版,盛振华编著的《电磁场微波技术与天线》,在与学生的互动过程中,学生反映对矢量分析这部分内容比较困惑,希望能在课本中列出这部分知识。于是又选用机械工业出版社2007年出版,傅文斌主编的《微波技术与天线》为教材,[4-6]该教材属于普通高等教育“十一五”部级规划教材。

由于进行精品课程建设,对教材也提出更高的要求。吸取以往选择教材的经验,现在使用北京邮电大学出版社2010年出版,李媛、李久生编写的《电磁场与微波技术》,与以前教材相比,该教材根据面向21世纪电类技术基础课程教学改革的要求,并考虑到电子类专业的特点,注重对电磁场与微波技术的基本概念、基本规律、基本分析方法的介绍,着重对广大普通学生分析问题、解决问题能力的培养。本书内容由浅入深、重点突出,基本理论推导去繁就简,着眼于应用,方便学生理解,使学生更易于接受课程知识。[7]

3.促进教学科研互动,培养创新能力

教学与科研的相互结合,可促进教学质量提高。任课教师在授课过程中,把自己相关的科学研究项目和研究结果介绍给学生,例如在讲授微波滤波器知识时,介绍如何用微带设计新型微波器件,并用Ansoft HFSS和MathCAD等仿真软件进行设计和分析,画出设计电路原理图,然后再播放相关滤波器件的实际电路图,这样一方面使学生对利用微带设计微波器件等复杂过程和抽象概念有简洁的理解,加深对理论知识的认识,另一方面提高学生对本课程的学习兴趣,为学生今后做相关微波研究和创新设计打下基础,例如利用MATLAB软件进行练习和处理,学生还可以自己动手实践,起到良好的效果。目前太赫兹波的研究利用是近些年比较热门的课题,在车站、奥运会和出入境等安检以及食品质量检测方面具有越来越多的应用前景,鼓励有潜力的学生利用学校太赫兹波实验室进行研究和创新设计,允许学生与老师一道,积极参与发表科研论文和撰写专利,有些学生在攻读硕士研究生时,继续选择与本课程相关的课题作为研究方向,学生的创新能力得到培养。

4.改进实验教学,提高实验效果

根据教学大纲,改革实验内容,重新编写实验指导书,增加综合性和设计性实验。在实验中,教师首先讲解实验要点和注意事项,然后以学生操作为主,教师指导为辅进行实验,对实验结果进行当场验收并进行相关理论知识的提问,以此作为评定学生实验平时成绩的主要依据,有助于学生的实验预习和增强学生的动手积极性,鼓励学生多角度分析实验现象,检验实验数据的可靠性,规范学生实验报告,提高实验效果。实验室还提供高要求的选做实验和开放性实验,利用学院建立的RF-2000系列射频实验基地,鼓励学生自行创新设计,切实体验和探索电磁场和微波技术在工程中的应用,使学生感受理论知识与实际工程的联系,增进对基本概念的认识。

5.重视教学电子资源建设,拓宽课程信息来源

课程组利用学校教学网络设施,建设本课程的教学网站,列出该课程的教学团队情况、教学大纲、教学日历、电子教案、授课录像、实验指导书、实验大纲、思考题、习题及解答和多媒体课件等信息,鼓励学生经常点击浏览。作为随堂答疑的补充,还安排教师负责解答学生提出的疑难问题,解决学生在学习中遇到的困惑,增强学生对学习本课程的自信心,也为学生提供了一个崭新的自学环境,拓宽了本课程信息来源。

6.改革考试方式,促进考核公平公正

本课程的考试方式曾经采用开卷考试,相当一部分学生就以为只要考试时带上书本就能考好,在平时也不认真做作业和复习,实际情况是考得不是很理想。课题组教师决定改变考试方式,采用闭卷考的方式,建立20多套试题库,由于本课程的公式较多,有的公式又较繁琐,就在每套试题后面附上公式,而且公式不按照章节的先后顺序排列,比如有关相速度的公式可能就有;;;;;等公式,需要学生真正了解试题所指物理概念才能找到正确公式。期末考试时由学校教务处随机抽取试题进行考试,任课教师也不清楚具体会考什么题目,使学生打消了以前认为的平时可以不来上课,只要划重点的那节课来了就能考好的投机心理,从而重视平时按时上课,既提高了课堂出勤率,又促使学生自觉加强考前复习,改善了学习效果,促进学生考核更加公平和公正。

7.建设精品课程,提升教学水平

精品课程建设对教学质量的提高起到积极作用,已成为课程建设的重要标志。本课程积极参与精品课程建设,整合课程资源,优化教学内容体系,全面提升课题组的教学水平,在2009年经学校评审成为校级精品课程,2010年被增选为浙江省精品课程,表明该课程建设取得了良好成果,课程的教学水平也得到进一步的提升和认可。

三、结束语

课题组教师经过多年的不懈努力,“电磁场理论与微波技术”课程建设和教学实践取得了初步成效,学生对本课程的学习积极性更加主动,教学效果得到明显改善,在校内外获得了积极评价。当然,还有许多工作需要进一步完善,我们一定会在今后的教学中继续改进。

参考文献:

[1]周雪芳,钱胜,李齐良.“电磁场与电磁波”精品课程建设的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(4):68-69.

[2]李丹美,仇润鹤,叶建芳.“电磁场与电磁波”课程教学改革探索[J].实验室研究与探索,2005,(S1):157-159.

[3]姜宇.在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报,2009,31(1):95-96.

[4]谢处方,饶克勤.电磁场与电磁波[M].北京:高等教育出版社,1999.

微波通信技术论文篇(5)

随着科学技术的发展,微波技术的应用已渗透到了科学领域的许多方面,如无线通信、全球定位系统、雷达以及电子和计算机工程学科中。因此对于电子与信息工程类专业的学生来说,微波技术课程的开设是必不可少的。

一、微波技术课程特点

《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课,是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目,其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强,教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用;微波网络基本理论、S 矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理,其场结构在三维空间分布,因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据,其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见,微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。

二、微波技术教学中存在的问题

通过对以往教学过程中出现的情况,结合本专业特点,发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题:

(一)在现有的教学过程中,往往过于偏重理论教学,而实践教学所占比重较小;仅是按照课本简单设计教学计划,将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生,而缺少介绍微波技术的发展前沿,因而学生课程学习意义不明确。

(二)由于该课程需要大量的先进仪器设备,而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏,导致学生缺少开放式教学环境。

(三)教学方法相对于其它课程比较传统,网上教学辅导与课堂教学难以有效结合;对学生的考核仅限于分数的高低;在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材,未能及时更新配套的实验教材,使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。

三、微波技术教学改革的实践探索

针对以上教学中存在的问题,认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索:

(一)注重合理利用教材,配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的,对教材在保留原有经典基础理论的同时,增加新的理论和实用技术;结合当前微波技术的发展,增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。

(二)不断更新课程内容,提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象,学生在学习中不易建立概念,也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此,应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍,比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等,以提高学生的学习兴趣。

(三)将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际,教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费,采取硬件平台与软件辅助相结合,学生实际动手操作与演示相结合的方法,开发基于仿真实验平台的实验内容,从测量微波的基本参量入手,将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合,使学生加深对书本知识的理解。

(四)积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面,教学内容以讲授基本原理、基本方法为主,使学生了解基本理论知识,掌握重点、难点问题,在讲授该课程时,把重点放在基本概念和基本原理的解释上;实践课程教学方面,结合理论课程教学内容,精心设计典型的实验范例,利用实验室拥有的微波仪器设备,进行微波系统基本参数的测量;实践环节教学方面,主要包括课程设计和毕业设计,让学生利用所学的知识,培养学生的实践技能。

(五)开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学,在授课过程中,鼓励学生提问,每一章结束后都进行分组讨论,培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论,使学生总结归纳所学内容,用一条龙“串”起来,写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高,帮助学生克服了畏难情绪,增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。

(六)坚持推进优师建设,加强教学经验与资源的总结、研究与推广,实现科研与教学的融合,不断优化教师队伍结构,全面提高任课教师水平。

(七)积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育,将网络教育与课堂教育有机地融合起来。

(八)设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用,听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化,并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录,分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果,为教学研讨和教改指明方向。

四、结语

通过对《微波技术》教学手段,教学方法和实验环节等多方面的不断地探索,为深化《微波技术》课程教学改革,提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。

参考文献

微波通信技术论文篇(6)

随着科学技术的发展,微波技术的应用已渗透到了科学领域的许多方面,如无线通信、全球定位系统、雷达以及电子和计算机工程学科中。因此对于电子与信息工程类专业的学生来说,微波技术课程的开设是必不可少的。

一、微波技术课程特点

《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课,是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目,其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强,教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用;微波网络基本理论、s 矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理,其场结构在三维空间分布,因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据,其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见,微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。

二、微波技术教学中存在的问题

通过对以往教学过程中出现的情况,结合本专业特点,发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题:

(一)在现有的教学过程中,往往过于偏重理论教学,而实践教学所占比重较小;仅是按照课本简单设计教学计划,将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生,而缺少介绍微波技术的发展前沿,因而学生课程学习意义不明确。

(二)由于该课程需要大量的先进仪器设备,而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏,导致学生缺少开放式教学环境。

(三)教学方法相对于其它课程比较传统,网上教学辅导与课堂教学难以有效结合;对学生的考核仅限于分数的高低;在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材,未能及时更新配套的实验教材,使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。

三、微波技术教学改革的实践探索

针对以上教学中存在的问题,认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索:

(一)注重合理利用教材,配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的,对教材在保留原有经典基础理论的同时,增加新的理论和实用技术;结合当前微波技术的发展,增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。

(二)不断更新课程内容,提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象,学生在学习中不易建立概念,也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此,应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍,比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等,以提高学生的学习兴趣。

(三)将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际,教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费,采取硬件平台与软件辅助相结合,学生实际动手操作与演示相结合的方法,开发基于仿真实验平台的实验内容,从测量微波的基本参量入手,将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合,使学生加深对书本知识的理解。

(四)积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面,教学内容以讲授基本原理、基本方法为主,使学生了解基本理论知识,掌握重点、难点问题,在讲授该课程时,把重点放在基本概念和基本原理的解释上;实践课程教学方面,结合理论课程教学内容,精心设计典型的实验范例,利用实验室拥有的微波仪器设备,进行微波系统基本参数的测量;实践环节教学方面,主要包括课程设计和毕业设计,让学生利用所学的知识,培养学生的实践技能。

(五)开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学,在授课过程中,鼓励学生提问,每一章结束后都进行分组讨论,培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论,使学生总结归纳所学内容,用一条龙“串”起来,写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高,帮助学生克服了畏难情绪,增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。

(六)坚持推进优师建设,加强教学经验与资源的总结、研究与推广,实现科研与教学的融合,不断优化教师队伍结构,全面提高任课教师水平。

(七)积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育,将网络教育与课堂教育有机地融合起来。

(八)设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用,听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化,并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录,分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果,为教学研讨和教改指明方向。

四、结语

通过对《微波技术》教学手段,教学方法和实验环节等多方面的不断地探索,为深化《微波技术》课程教学改革,提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。

参考文献:

微波通信技术论文篇(7)

1.1微波传输通道的保护。首先需要对整个微波传输系统有所了解,继而制定一些可靠的措施保证微波输送系统能够顺利运行。其次,针对微博通道的保护,相关的规划很重要,要对微波站中现有的波频和站址进行记录备份,在日后的城市建设中,有规避性的对微波进行保护,避免干扰现象。同时两站之间的距离也要控制,这是保障微波站与微波站之间不受信号的干扰。发生故障问题时,对微波站进行定位,然后找出故障点,及时进行修理,规避下一次风险。需要值得注意的是,微波传输过程中,由于卫星信号问题,不能出现格挡,如果出现格挡就有可能会影响微波传输的整体质量,造成广播电视节目质量的问题。1.2微波通道保护的现状。通过上述我们不难发现微波在传输的过程中必须要保持微波通道的流畅性,假如通道中出现阻碍,微波的传输就受到干扰,信号会衰落。目前城市建设中,高层住宅楼、高层写字楼越来越多,这实质上是对微波信号的传输造成了很大影响。以往的传输系统在设计时都是根据以前的建筑物考虑的,所以针对现在的高楼林立的状况,微波通信技术受到了格挡,信号较之前有了一定程度上的衰退,所以针对这种情况,我们不难发现,微波通道的保护不是很乐观。

2微波传输通道故障排除分析

广播电视中的微波传输通道目前还有许多问题需要解决,为了能获取更加合理、科学的故障解决方法,笔者列举一个例子进行阐述分析,以获得更直观的结论。假设发现甲微波站和乙微波站中的电平指数有下降的状况,运行发射功率对微波站进行了调节,并对两个微波站之间的气象进行了检测,发现没有影响因素,故不是天气问题带来的电平指数下降。第二,微波通信技术工作人员要对两微波站之间的设备进行检查,要是没有发现异常紧接着对天馈系统进行检测,对天馈系统的检测主要是观察检验干燥剂的颜色,如果观察后发现干燥剂呈蓝色状,那很明显造成电平指数下降的原因就是天馈系统的故障。用专业的仪器对天馈系统中的接线检测,如果是试馈线的问题,需要对故障试馈线干燥处理,如果干燥处理还不能达到效果可以直接更换连线。最后就是排除故障,具体的故障排除,技术人员应该在天线靠后的位置上装置频谱仪,安装频谱仪是为了方便的接受点评参数,根据反馈的数值确定两微波站是否正常。如果电平指数偏大或者偏小,都需要对设备进行检修。假若上述的原因都不是故障原因,那就说明是微波在传输中受到了隔断或者阻碍才导致了电平指数的下降。针对这种情况,我们可以查看微波传输路由图,通过路由图我们对微波通道中途径的地形、气象、地面都有所掌握。只是在查看过程中,城市和田野中是不会有造成电平指数下降的障碍物的,所以我们的技术人员在检测中要更加重视微波通道附近的高楼大厦,对较明显的高大建筑群进行经纬度的计算,还要对建筑的大体面积、高度进行记录。

3微波传输的信号衰落及解决措施

3.1微波传输信号衰落的的影响。在微波技术传输的额过程中,会受到很多客观因素的制约,比如地形、气候以及刚刚提到的建筑物等,这就直接影响了微波传输信号的质量如果受到比较严重的额阻碍,将直接影响信号站的终端服务。(1)地面传输环境的影响在不同的地形中对微波的影响是不同的,我国疆土辽阔,无论是沿海还是内陆,无论是山丘还是盆地,其地面影响的都是断面的反射波,因此,在微波传输技术中需要格外注意地面带来的影响,充分考虑地面中传输环境。(2)气象因素气象因素也就是我们常说的天气状况,但遇到雨、雪、雾天气就会直接影响微波传输,造成信号不稳,比如说在山区中遇到暴雨天,微波传输本身的能量被气象削弱,大雨之后微波信号就呈现反射状况,一旦信号被反射,其就会加速衰落。再比如雷暴天气,雷电的威力会使接受的电平受到直接影响,最显著的就是传输通道发生误码,然后倒是传输的中断,进而导致广播电视节目的失误。3.2解决措施。根据上述情况,现在一般是利用分集接收技术来减少客观因素对广播电视微波传输技术的影响分集接收技术实质上的工作原理是在接受信号端将其他小的多路收信机输出的信号进行整合。假如能让数字化经过改造,采用结合频率的分集和空间分集方式减少微波技术在传播中的相关问题。我们可以采用自适应均衡技术和环网自愈网针对微波传输中的问题进行解决。首先是自适应均衡技术,这是一种通过TDAE的均衡器处理方式来减少微博在传输过程中的时间,然后使相位之间达到均衡。采用环网自愈网,就是针对某个信号站出现衰落问题中断现象,通过环网自愈能避免信号传输的中断,从而起到良好的传输效果,为广播电视的正常运行奠定基础。

4结语

通过上述了解,我们不难发现微波传输技术对广播电视的重要性,微波传输技术的前提就是微波传输通道能够保持畅通无阻,微波传输质量直接影响广播电视节目的质量,但是我们也知道该技术通道很容易受到现有环境的影响。笔者相信,随着科技的额不断发展,微波的传输质量也会不断得到提升,会出现新的布置方案和技术检测形式,未来我国的广播电视传媒业会有更大的前进空间。

参考文献

微波通信技术论文篇(8)

一、通讯技术

通讯技术主要致力于通过对信息传输和信号处理相关原理的研究与应用,帮助人们更好的进行信息的传递与获取。对于通讯技术而言,其最为重要的环节是对于信号的处理,而其对信号的传输与接受问题同样不容忽视。信息对于快速发展的社会来说具有着极为重要的意义,因而其获取与传播同样得到了人们的重视。通讯技术作为针对信息进行的传递手段,其发展与进步不仅对个人的发展有着难以忽视的影响,对社会的进步同样有着极为积极的影响。

二、微波与微波通讯

微波作为一种具有极高频率的电磁波,凭借其传播稳定、受外界干扰小等优点成为通讯技术发展过程中的重要研究对象。微波通讯作为重要的通讯技术手段,与其他通讯方式相比具有建设周期短、不易受到人为破坏、更易跨越障碍、受外界因素影响较小等特点,其在特殊地段的信息通讯过程中所能够起到的作用是其他通讯方式难以相比的。

微波理论的研究起源于二十世纪,其随着时间的不断推进,微波技术逐渐成熟的同时,其应用范围也得到了逐步扩展。微波通讯正是微波理论与技术在通讯技术领域内的应用,微波通讯技术是一种无线通讯手段,多通过使用微波频段对信息进行传播,随着技术的不断发展,微波通讯日益成熟的同时逐渐获得了广泛关注。微波通讯可以实现直线路径之间无障碍两点之间的微波传输,在通讯网络的构建过程中扮演了极为重要角色的同时也适用于各种专用通讯网络,在日常生活通讯领域也有着难以替代的作用。

三、微波通讯技术

传统微波通讯系统的发展受到了自身通讯设备以及运行模式等因素的制约的同时其传输速率有限因而无法与光纤通讯技术相比较。多数微波通讯系统,使用分体式微波系统时多将设备分为室外单元与室内单元两部分,室内部分主要负责信号之间的转换,提供必要的传输服务,但其传输方式局限于点对点的传输,因而室内单元本身不具备业务调度功能,在组建较为复杂的网络模式进而为通讯系统提供业务汇聚、调度等功能的过程中,需要对室内单元进行必要的叠加,以更好地满足实际运营需求,进而增加微波通讯系统的运营成本,与此同时也会导致传输效率的低下进而增加通讯系统的不稳定性。新型微波通讯技术首先着眼于相关设备的开发与应用,以帮助通讯网络不再局限于传统微波通讯网络的构建方式,以更加便利的为通讯系统的构建做出更大的贡献。相较于传统微波通讯技术而言,新型微波通讯技术更加注重网络构建方式的同时,增加了自身信息传递含量与速度,其设备的体积与重量等也均有不同程度的变化,使其能够更好的满足通讯系统的建设需求。

四、微波通讯技术发展与应用

微波通讯技术作为现代通讯技术中的重要组成部分,其在实际生产生活领域中有着极为广泛的应用,其在通讯系统中所起到的作用同样不容忽视。当前微波通讯技术多作为干线光纤传输的备份与补充,以帮助信息传输避免因为自然灾害等意外因素而发生中断。微波通讯技术能够帮助自然条件恶劣的区域获得基本的通讯条件,以为用户提供基本的业务信息。微波通讯技术能够帮助宽带无线进行接入,其所具备的快捷方便等特点使其在高速数据业务的竞争中获得更大的竞争实力。通讯技术随着科学水平的不断提升,将获得更加快速的发展,微波通讯技术的发展趋势可以分为高速大容量、高频段、高集成度、微型化、智能化、低成本等方向。高速大容量是指对微波魇渲械男畔⒑量以及传输速度进一步提升,以更好的适应快速提升的通讯需求。高频段是由于当前使用的微波频段已经过于拥挤,难以适应日益增加的通讯需求,进而需要微波通讯设备生产厂家及时调整生产发展方向。高度集成与微型化能够帮助使微波通讯设备向着体积更小、质量减轻、能耗更低的方向发展。智能化以及低成本则是为了帮助微波通讯技术更好的满足不同客户的需求进而帮助通讯技术更好地实现自身的实用价值。

对于新型微波通讯技术来说,其主要致力于满足人们对于信息传递与获取的实际需求,不断提升自身实力的同时,更好的为社会的进步与发展做出积极的贡献。

结语:通讯技术作为对信息传播与获取影响极大的因素之一,其在社会的进步与发展有着难以忽视的影响,微波通讯技术作为现代通讯技术的重要组成部分之一,其对通讯系统的影响同样难以忽视。新型微波通讯技术作为新兴技术,其发展与应用受到了社会各界的广泛关注,如何使其更好的应用于实际生产生活之中,将成为业界共同关注的重点。

参 考 文 献

微波通信技术论文篇(9)

0.绪论

随着通信与信息技术(又称为第三次工业革命)的迅猛发展,专业人才呈现出了供不应求之状,给高等教育理工科人才的培养提出了新的挑战课题。微波技术作为通信工程专业一门重要的专业基础课,已成为当今信息发展中的重点、热点和难点[1-2]。该课程的相关理论和技术广泛应用于航空航天、移动通信、雷达和微波集成电路等领域。但是这门课程概念抽象,数学公式复杂,逻辑推理繁琐,给学生的学习带来了不小的困难。仅仅是在课堂上通过老师千辛万苦的教,学生漫无目的的空想是远远不够的。应该让师生走出课堂,通过实验让理论具体化,在加深学生理解的同时也能培养学生的实际操作水平,也是社会对当代大学生的最直接的要求。如何针对微波技术这门课程体系建设值得进一步的探讨,首先针对我校的具体情况进行简单的介绍。

1.课程教学现状

对于通信工程专业,在大二的下学期就开设电磁场与电磁波专业核心课程,三年级的下学期开始选择专业方向:计算机网络通信和无线通信。微波技术、天线与电波传播等是无线通信方向的专业方向课程[3-5]。多年的教学经验发现,微波技术课程教学存在以下亟待解决的问题。

(1)从课程的性质方面。微波技术属于专业选修课,学生对该课程的认识就不够重视。大多学生觉得这种类型的课程,只要考试能过就行,没有必要花太多的时间和精力。大纲对于本课程的知识点要求是以了解为主的,从而导致整个专业学生上课的听课效果较差,学习的主动性更差。

(2)从课程的安排方面。微波技术总课时数为32,且全为理论课。该课程与电磁场电磁波课程的开设时间相差半年,因此学生在学习微波技术时,涉及电磁场电磁波的相关知识基本遗忘,跟不上老师的节奏。

(3)从学生的学习方面。三年级下学期,学生学习的注意力比较分散,选择毕业就业的学生,更关注一些专业技能的学习、相关证书的考取和外出实习训练。对于考研的同学,则是忙碌于辅导班的补习、基础知识的复习。微波技术课程本身难学,严重影响了学生的学习兴趣,导致大多数学无法理解课程内容。

(4)从实验和实训方面。受到场地和经费限制,学院目前还没有可以完成本门课程的实验条件,导致学生的理论学习无法验证。

(5)从教师“教”方面。教师依据教学大纲,以“灌输”的方式进行理论讲授,即课程内容是介绍“是什么”“为什么”,过多强调理论知识,而忽略了学生的实践能力培养。

2.课程教学改革探讨

针对微波技术课程的实际教学现状,笔者主要从理论教学和实验教学两个方面提出了改革思路。

2.1理论教学方面

(1)学生教材选取。现在教材的种类和数量都很丰富,但是如何选择合适的教材,成为学生学习和教师教学的重要前提条件。目前我院通信工程专业学生选用的是西安电子科技大学出版社出版的《微波技术基础》教材,该教材的理论分析和公式推导非常详细、清楚、明白,但对实际应用的介绍偏少,不适应应用型人才培养的需要。

(2)老师课堂教学。在教学过程中,首先应加强理论分析与应用实例的结合,把日常生活中涉及到的产品或者是相关技术引入到课堂中,提高学生学习的兴趣和动力。其次对付复杂的理论和推导,适当弱化讲解,要让学生能够学会用理论或者结论直接处理实际问题。最后,把电磁场和微波技术的相关理论穿插在一起,在给学生复习的同时,又能增加新知识的理解,达到“一箭双雕”的效果。

(3)考核方式改革。对于传统的“一刀切”考核方式,不能完全的反映学生的具体情况。采用灵活的考核制度,学生总成绩来自于期末考试,课堂作业,平时课堂总结及研讨。研讨主要涉及相关知识的分析和实际解决解决途径的探讨,引导学生积极参与课程的自学。

(4)转变学生认识。对于学生的惰学情况,老师要学会积极引导,不能放之任之,加强课堂教学管理。授课老师要从找工作和考研等方面积极引导学生认识学习本门课程的重要性。

(5)课程规划方面。由现在的专业选修课改成专业基础课,课时方面,建议32理论课时外,适当增加10个实验课时,到达理论联系实际的培养目的。此外,本门课程的时间可适当提前半个学期,便于微波技术相关知识和电磁场电磁波的无缝衔接。

2.2实验方面

实验教学作为理论教学的一个延伸,有利加深学生对相关知识的理解,提高实际动手能力和培养当代大学生创新能力。结合我院微波技术课程建设的实际情况,针对实验教学过程中的相关问题可以进行如下几个方面的探讨。

2.2.1实验室建设

为了更好实现教学的需要,采购若干套微波设备,满足基本教学需求计科。上机安排上可以采取“循环遍历”的方式进行实验,提高设备的利用率。

2.2.2实验内容安排

为了充分利用实验室的设备和教学的需要,对于实验内容的安排上要夯实基础,突出重点。从验证性实验到创新性实验,以项目形式合理安排每个部分的实验内容,循序渐进地完成从理论知识到实践应用的无缝连接。

2.2.3实验室管理

为了充分发挥学生的作用,培养学生主人翁意识,将学生纳入到专业实验室管理中,实现最大程度的实验室开放。

2.2.4实验课程考核

实验课程的考核和理论课不一样,主要是每次实验报告完成的质量,平时实验完成的效果(特别是对于补充的研究性试验),还要给一个研究性课题作为考核,内容不限,方法不限,积极发挥学生的主动性,成绩的评定可以针对试验报告的内容、论证和仿真结果等综合评定。

3.结束语

该课程的教学改革,注重理论基础,突出实践水平,强调创新能力,对于我校培养应用型人才方面将取得一定的成效。为了培养既具有扎实基础又具有较强实践能力的适应时代的高素质应用型人才,必须实时调整和充实教学的每个环节,协调和配合好教学体制和机制的多方面才能达到最佳效果。[科]

【参考文献】

[1]付兴滨.关于微波技术实验课程建设的几点设想[J].科技信息.1997,(09):114-115.

[2]赵春晖,张朝柱,赵旦峰,微波工程系类课程的体系改革与教学内容优化.电气电子教学学报,2008,30(2):15-18.

微波通信技术论文篇(10)

中图分类号:O552.4+24 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0079-01

因为现代战争早已经脱离了近身战斗和冷兵器的搏斗,而主要依靠信息技术和数字化技术操作武器进行战斗,所以各种各样的电子信息设备被广泛的应用在军用设备中。电磁作战技术不但恩能够利用电磁脉冲摧毁通信装备,还能利用高频率微波武器对通信设备造成潜在的威胁。因此提高通信设备对电磁脉冲的防护技术具有重要意义。

一、短波通信设备进攻型防护技术

短波通信设备进攻型防护技术的主要作用就是破坏敌人的电子系统,这一技术主要涉及脉冲源将电磁能量发射出来进而将其传递给目标,对目标造成严重的损害。

当前国外研究界已经在高功率微波技术上取得了优异成绩。美国在这一方面的研究一直处于世界前列。俄罗斯一直比较重视对照这一技术的研究,对大量的器件级以及电子系统的干扰效应进行了研究。目前俄罗斯已经开发出单脉冲反波振荡器,这一设备的脉冲功率为15GW、脉宽为60ns、转换的效果已经达到了60%[1],将其作为高功率微波武器时,它发出的辐射其能量最高能够达到10KJ。科学家们利用面积较小的爆炸电磁发射器,将爆炸产生的能量编程电磁脉冲。另外高能炸药也能产生能量较大的微波辐射,将其作为小型的高波率微波源其能够产生(0.2~1)峰值的功率。欧洲国家对这一技术的研究以法国和德国成果比较突出,其研制的回旋管是最为最为常见的微波源,其经常以磁约束等离子体的样式作为高频加热源。法国研制出强电子束二极管,该元件的内的电子书电压在0.6MV左右[2],流经的电流强度在35KA左右,如果电子束的功率达到了20GW,那么其射频输出的功率最大能达到1GW。日本将研究重点放在了回旋管和调速器以及微博自由电子激光器上,并且取得了重要成就。随着技术的发展,未来的短波通信设备进攻型防护技术会取得更大的发展和成绩,但是就目前来说必须完成以下工作:

(1)对该技术的影响效应作进一步的研究,深入了解效益机理,并对微波的波形以及拍频效应等作进一步的研究。

(2)采取措施提法哦功率微波源设备的功能,提高该设备的转换效率和脉冲的重复频率,在确保该设备安全运行的前提下实现更高的频段,另外还要加强对放大器型设备的研究。

(3)对于脉冲功率的驱动方面的研究而言,目前的功率脉冲仍然存在体积大、质量重、技术落后的问题,笔者认为应该将驱动源的体积减小6~9倍[3],同时控制该设备的质量才大幅度提高该设备的性能。

二、短波通信设备防御型防护技术

上个世纪开始一些发达国家就已经开始了就电磁脉冲对民用合作和军用设备的危害和防护技术展开了研究,并取得了优异的成果。俄罗斯对这一技术的应用有很大优势,其新近研制的CISR系统电子设备能够有效抵抗电磁脉冲的影响,这一设备在短波通信设备电磁防护领域占据重要地位。自从美国政府意识到电磁脉冲对美国的军备力量有巨大的威胁之后就要求国防部加进对电磁防护技术的研究,要求其研制出的每个新式武器都必须具有电磁脉冲防护的能力。近年美国的空军和国防部对电磁脉冲作用下电子器件和操作控制系统的性能产生额兴趣,并投入资金大力支持该项目的研究。因为HPM的技术不断成熟,而且目前对于高频率微波辐射下电子系统效应的认识程度比较低。美国正在展开对电子翻转。耦合。损伤机理的研究。比如研究界一度认为电路的损伤和电路的翻转其主要表现方式是特效应,然而如今提出了其他的能够对电路造成影响的方式。研究证明非线性的性质和混沌能够对电路的性能产生非常严重的影响,并且能够将微波情况下器件异常阀值降低。

目前随着基础科学的发展,相关领域内不断有新的理论研究提出,电磁仿生学理论的提出为电磁防护技术注了新的思路,也为该技术提供了新的技术和方法。这一理论的原理依据在于生物系统内部特点和电子系统与生物系统之间的对等性,研究人员尝试着把仿生学的理论和方法应用在电磁防护领域,从而创建并且验证了这以模型和仿生学为基础的新型防护模式。在这一技术上的研究上,很多大蛋的研究人员甚至将传统的防护技术与生物界内的进化原理相结合,从而保证这一技术的设备能够满足不同层面上对安全运行的要求,进而保证短波通信设备在电磁环境喜爱能够正常运行。

三、短波通信设备电磁防御技术

研究短波通信设备电磁防护技术时首先要了解电磁脉冲的影响,这一过程中经常会涉及到以下问题:

(1)不利电磁信号是如何是进入到局域网、计算机、电子设备所在的空间之中的。

(2)这些不利的电磁信号是如何与短波通信设备系统进行合作相互作用,这一过程会产生在怎样的影响。

(3)电磁信号对系统性能的影响程度到底有多深,研究人员要能够测定和判断出这些电磁信号的关键参数,同时记录系统的变化。

(4)采取一定措施提高预测系统的准确性,研发出一种能够降低不稳定因素影响的检测技术或设备,降低检测过程中出现误码的几率。

美国对电磁兼容技术的研究越来越多,其研究水平也在不断进步,其最新的研究成果461F为各个结构应用的电机、电子以及电气设备或者各个系统制定了相关的接口规范以及验收标准[4],从而将专门用于国防用途设计和订购的系统以及器件的电磁干扰特性进行控制,进而使这些系统和设备既能够独立发挥功能,也能够和其他的系统、设备相结合共同发挥功能。从电磁脉冲武器的破坏的机理出发,应该注意电子系统本身的设计、制造等工作,采取相应的技术措施提高短波通信设备的防护功能。首先应该设计合理的电缆安装方案,并且设置屏蔽和配置线路。另外还要注意线路的设计,如果屏蔽阻止不了电磁脉冲的穿透时,〗电磁脉冲上的感应电流和感应电压引向比较脆弱的部件。同时还要荀选择合适的部件,确保部件具有较强的电磁防护功能。在选择光纤材料时,应该考虑到目前电子通信技术的发展方向,选择合适的光纤材料。

结束语

随着现代通信技术的发展,通信所用的设备也越来越复杂,电子通信设备在军用武器哈桑得到了广泛应用,电磁脉冲对其的破坏问题也越来越严重。为解决这一问题,笔者探讨了几种比较常见的电磁防护技术,希望能为电磁防护技术的发展做出贡献。

参考文献

[1]陈铷. 改善短波通信设备电磁干扰的设计(下)[J]. 安全与电磁兼容,2012,02:22-24.

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