微波通信技术论文范文

微波通信技术论文范文第1篇

1.1微波中继通信概述

微波中继通信作为一种现代化通信手段，在城市之间、地区之间的大容量信息传输中发挥了十分重要的作用[3]。现阶段，微波中继通信线路主要在电视节目传输中应用，也是一种备用干线通信线路。随着现代化通信网络的快速发展，智能性、动态性、灵活性要求越来越高，传统模拟微波通信技术已经无法满足实际需求。尽管准同步数字体系（PDH）微波通信能够适应点对点的通信，但是却不能满足动态联网的通信需求，也无法对新业务开发与现代网络管理予以支持，导致通信效率较低。而同步数字体系（SDH）微波通信作为一种新型数字微波传输体制出现在人们眼前。虽然光纤传输网络在容量方面有着微波通信无法比拟的优势，但是无论是通信干线，还是支线，SDH微波通信网络依然是光线传输网络中不可或缺的保护方式与补充部分。

1.2SDH微波通信概述

SDH微波通信传输线路是由一条主干线与若干分支组成[4]。为了更好地和现有光纤传输网络予以融合，还需要对新型微波设备予以改进。不管是设备功能、体积，还是组网方式、技术性能，均要跟随通信技术的发展趋势，进行多层面的融合。其融合主要包括以下内容：一是技术融合：利用一个硬件平台融合PDH微波通信与SDH微波通信，在软件控制下实现空中接口，保证在硬件设备没有更新的情况下，实现空中接口容量的更改，只要通过软件操作就可以设置成功，极大地节约了硬件设备升级成本[5]。二是设备融合：将原有的室内单元（IDU）、数字配线架（DDF）、分插复用器（ADM）等功能予以融合，全部融入到IDU中。如图2所示，在此IDU中，不仅具有连接天馈线的中频接口，还有连接光纤传输设备的STM-N光纤接口，同时还可以直接开展FE、E1等业务，各个接口之间可以通过IDU的统一集成进行业务调度。如果重新组合IDU业务板件，还可以形成树型、星型、链型、环型等复杂网络结构。在微波系统退出网络之后，IDU依然能够继续充当光纤传输的MADM设备，展开相应的通信。在某种程度上而言，高度集成的IDU可以用新型交叉连接代替原来的转接电缆，为系统的调试与维护提供了很大的便利条件。

2新型微波通信的关键技术

2.1编码

自适应调制编码（AMC）在移动通信中得到了广泛应用，根据信道质量对编码速率予以调整，以此来获取较高的吞吐量。当无线通信速率比较低的时候，信道估计相对准确，AMC的应用效果较好。随着终端移动速度的不断加快，信道质量已经无法满足信道的变化，在信道测量错误的情况下，导致AMC调制编码方式和实际情况不相同，影响了系统容量、吞吐量等性能指标，值得相关人员进行深入研究。

2.2多天线技术

在微波中继通信系统中，分集接收得到了广泛应用，是对抗多径衰落以及增强数字微波传输质量的主要途径。在SDH微波通信系统中，因为多状态调制方式的运用，使得其对频率选择性衰落更加敏感，所以，为分集接收的普遍应用创造了有利条件。分集技术就是为了削弱多径衰落与降雨衰落的干扰，对不同的特性收信信号予以合成或者切换，从而得到良好信号的技术。在微波中继通信系统中，分集技术主要包括四种：路由分集、角度分集、空间分集、频率分集[7]。在移动通信中，MIMO技术得到了普遍应用，其是在发送端与接收端借助天线传输无线信号的一种技术，属于一种智能天线。MIMO技术主要就是将用户数据分解成若干并行数据流，在指定的宽带内由多个发射天线同时发射，经过无线信道之后，由多个接收天线予以接收，结合各并行数据流的空间特征，对原有数据流予以解调。MIMO技术的核心内容就是空时信号的处理，也就是借助空间天线对时间域、空间域信号进行处理。MIMO技术可以有效提高频谱利用率，在无线频带有限的条件下，获取更高的传输速率，达到预期的业务效果。

3新型微波通信技术的发展趋势

微波通信技术论文范文第2篇

1微波通信技术概述

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

参考文献：

微波通信技术论文范文第3篇

关键词：微波技术；多媒体技术；电磁仿真；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0084-02

一、引言

当今社会，无线通信技术已经遍及生产生活的各个领域，而实现无线通信的最重要载体就是电磁波[1]。其中“微波技术与天线”是这些学科专业中的一门关键课程。该课程理论性较强，且概念抽象，不易理解和学习[2，3]，对如何讲授这门课程的老师及如何学好这门课程的学生都是一个不小的挑战。同时，该课程的工程实践性强，学生不仅要学好理论知识，还要掌握常用微波元件和天线的设计方法，以及相关仪器的使用。由于微波测量仪器的价格昂贵，学校采购数量有限，很难满足每一位同学的实验操作需求[4]。因此，本文探讨了如何在传统教学中，将现代多媒体技术与EDA电磁仿真软件相结合，合理融入到教学过程中。通过多媒体技术，使抽象的概念更加形象和直观，便于学生理解。

二、理论教学改革

1.合理安排教学内容。“微波技术与天线”既是一门理论课程，也是一门工程实践性较强的课程，其主要内容包括微波技术与天线两大部分。其中微波技术又包含传输线理论、波导及网络分析，以及常用微波器件设计等内容；天线技术主要包括天线的基本概念，常见天线基本原理，课程结构如图1所示。其中，红色方框部分应作为课堂讲解的重点内容；虚线框中内容具有较强的工程实践性，授课教师应对相关内容做一些详细介绍，同时对学习兴趣浓厚的学生做一些研究方向的指引。另外，红色方框部分的学习过程涉及大量的数学知识，包括高等数学、复变函数和矩阵理论等知识，还涉及电路、电磁场和电磁波等基础理论，学习比较枯燥且容易忘记。教师讲授时需要多花一些课时，并且强调学习这部分的重要性。在课后需要给学生安排一定的课后作业或临时测验，起到巩固知识、加深理解的作用。

2.合理使用多媒体技术。“微波技术与天线”课程中的很多概念抽象复杂，仅仅使用简单的文字描述或静态图片展示很难理解。通过使用现代多媒体技术可将抽象的概念形象化，利用彩色图片及动画等技术手段将抽象难懂的知识生动直观地展示给学生。例如“场”这一概念，很多学生反映难以理解。多媒体这一教学手段可以很生动、形象地去表达“场”这一看不见摸不着的物质，帮助学生去建立或者重构“场”在他们大脑中的印象，避免教师在“场”教学中的枯燥乏味，从而达到良好的教学效果[5]。

另外，在讲授无耗传输线工作状态、规则金属波导中的场时，也可采用多媒体教学。如对矩形波导中TE10模的电场、磁场以及三维场分布，可以采用多媒体动画的形式来呈现，这样就会使学生更加直观、深入地认识矩形波导中的场分布，加深理解，提高教学效果。对于各种不同的天线结构，可借助幻灯片，收集一些相关的图片展示给学生，加深学生对相关知识的认识与理解。

三、电磁仿真软件

“微波技术与天线”是一门实践性强的课程，由于该课程的实验仪器都非常昂贵，且学生人数较多，实验过程中的仪器管理与维护等需要耗费大量时间，并且在有限的时间内难以让每位同学亲手操作一遍，因此可以使用现有的EDA电磁仿真软件来解决上述问题。目前，常用的微波仿真软件有CST、Ansys HFSS、ADS与Ansys Designer等，并且都提供了相应的学生免费版，免费版完全可以满足课程教学的需求。利用这些软件可以让学生对“微波技术与天线”课程中的常用微波器件及天线进行仿真设计。在仿真实验中，可以加深学生对相关物理概念的理解，以及对理论知识的掌握，同时增强学生们的学习兴趣。图2所示为利用三维电磁仿真软件设计和模拟微波器件的图形界面。

四、课程网站建设

近年来，网络教学作为一种新型、高效的教学方式，很好地弥补了传统教育的不足，也推动了高等院校的教育改革[6]。通过精品课程网站，学生可以跳出传统教学在时间、空间上的制约，通过网站复习课堂上的知识，利用网站上的资源进行更深层次的学习，还可以与老师留言交流。精品课程网站逐渐成为了运用互联网技术改善教学质量、增进师生间交流的一种有效方式。

微波技术是研究微波信号产生、放大、传输、发射、接收、变换及测量等技术的学科，在卫星通信、移动通信、雷达、微波遥感等领域得到了广泛的应用。“微波技术”作为一门重要的专业基础课，是后续“移动通信”、“微波通信”等课程的重要基础。“微波技术”课程涉及到电磁场理论和微波网络系统以及天线技术，内容广泛，理论性强，信息量大，所用到的高等数学、物理学、电磁场与电磁波等知识较多，是电子与通信相关专业比较难学的一门专业基础课。

目前，传统的微波技术教学存在一些问题。首先，教学方法比较单一，大多数时候还是采用课堂上ppt讲解和板书的授课方式，这有助于进行严谨的理论推导，但讲课效率却无法充分提高；其次，在有限的课堂教学中仅能将基本的概念、原理、方法教给学生，而对微波技术的发展前沿，更深层次的知识点，发散性、探索性的问题涉及较少。建设《微波技术》精品课程网站是配合教学现状，进行网络教学改革的实践。将网络教学与课堂教学有机结合起来，是对以现代信息技术为基础的新型教学方法和教学模式的探索。能够充分发挥学生学习的积极性和自主能动性，从而提高教学质量。

本教研组运用新型的Web前后端技术，采用B/S（浏览器/服务器）架构，使用近年来新兴的Node.Js搭建后端服务器[7]，使用Nosql数据库MongoDB做为数据库，使用jquery、Bootstrap等前端类库和技术搭建一个性能、体验良好的《微波技术》课程网站[8]，并采用响应式设计进行多终端适配，使网站适应PC、手机等不同尺寸的设备。该网站不但丰富了该课程的教学手段，而且改善了教学质量，增进了同学与老师之间的沟通与交流。

五、结论

本文分析了“微波技术与天线”课程的内容特点及教学难点，并对传统教学方法提出了一些改进措施。通过合理安排教学内容及运用多媒体技术来提高教学质量。同时，开发和建立了相应的课程网站，该网站为学生提供观看视频课程、资料下载、查看老师文章、向老师留言提问等功能，为老师建立一个后台管理系统，提供文章的和管理、视频资源上传、回复学生留言等功能，有效提高了该课程的教学质量。

参考文献：

[1]袁海军，马云辉，刘咏梅，等.《微波技术与天线》课程教学中理论性与工程应用性的结合探讨[J].科技资讯，2012，（24）：169-170.

[2]夏祖学，李少甫，胥磊.《天线与微波技术》课程的教学改革研究与实践[J].实验科学与技术，2013，（06）：49-51.

[3]蒋铁珍，廖同庆.《微波技术与天线》教学：与工程应用相结合[J].教育与教学研究，2014，28（06）：78-80.

[4]李新营，曹雪.《微波技术与天线》教学的研究与探讨[J].物理通报，2014，（12）：25-27.

[5]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，（08）：108-109.

[6]高思礼.教育部启动精品课程建设工作[J].中国大学教学，2003.

微波通信技术论文范文第4篇

【关键词】微波技术；国防军事；国民；生活；发展情况

1、微波的起源与发展

微波的理论研究起步于1900年。经过科学家几十年的不断的研究，二战时期成为微波技术蓬勃发展的时期， 在那个时候国防军事领域，雷达，也就是无线电检测的概念和理论逐步发展，因为电磁波在波导中传输中表现出的优良特性， 使得微波电真空振荡器、微波管、微波无线电的发展十分迅速。在二战之后，微波技术的研究与应用逐渐从国防军事为主转变向民用工业领域过渡，其实最具有代表性的便是家用微波炉以及工业微波炉等一系列产品的推出。人们快速的接受了这种产品，因为微波炉是一种快捷的、能量能够转化均匀的加热工具。在设计微波炉时，通常使炉腔的边长为1/2微波导波波长的倍数，并且在金属板上涂覆非磁性材料，形成谐振腔。微波经波导管输入炉腔内时，在腔壁内来回反射，每次传播都穿过和经过食物使食物加热，同时采取一定的措施使微波电场能量分布均匀。微波加热的特点就是内加热，所需时间短，不依靠热传导，均匀受热，操作简单，安全无害，节约能源。如今微波炉已经成为全世界各地广泛使用的食品加工器具。

2、微波的特点

2.1 波长短

微波是一种波长范围在1mm-1m的电磁波。可细分为米波、分米波、厘米波、毫米波。它的波长和频率如表格所示：

微波具有似光性，如表格所知，波长很短，具有直线传播的性质。根据似光性，制作出的天线系统具有良好的方向性，可以接收不同的波段。这样，几十空间或地面发出的微弱回声也不担心接收不到，因此可以通过微波来确定该物体的方向和距离。因此微波技术在雷达、导航和通信，广播中得到了广泛的应用。

2.2 频率高

由2.1的表格可以看出微波的微波的频率很高，周期和频率乘积恒为一，因此振荡周期很短。它的频率由产生微波的电子线路参数决定的。根据实验得知，我们需要将微波固体器件、微波电子管替代一般的电子管，用作放大器，衰减器，隔离器。因为频率越高，损耗也随之提高，携带的信息也越来越丰富。微波传输的波长跟线度很像，容易被阻断，所以我们更加需要使用不同的元器件来替换分立的电容器、电感器以及电阻器等。

2.3 穿透能力强

一定频带的微波可以穿入到介质内部，而微波的能量可以通过地球上的空电离层不断被吸收，对于水来说也是会被吸收产生热能。所以利用微波技术可以实现宇宙导航并且为医疗电疗的研究和开发提供了便利。

2.4 非电离性

微波的量子能量很低，非向前散离可以忽略，这样的能量不足以提供改变分子之间的内部结构的能力，因此可以说明物体和微波之间的电离的程度很低。

2.5 量子特性

很多原子和分子能级间所要吸收跃迁辐射出来的波长刚好处在微波频段的中，人们利用这种量子特性研究原子和分子的结构，发展一系列学科以及边缘学科，比如量子无线电物理，量子光学，量子通信，微波光谱等等。

3、微波技术的现代运用

3.1微波加热原理与微波炉

微波炉由很多的器件组成，其中最为主要的就是微波发生器，又称作磁控管，包括微波管和电源。微波产生的交变磁场可让食物极化，电源提供稳定的连续波微波功率，在高频交流的电磁效应下，极性分子在磁场中交替排列，每秒的微波振动可达数亿次。这种振荡让分子不停的运动，分子之间产生摩擦，使分子获得高能，在食品释放大量的热，从而使得实物均匀受热。所以使用微波必须注意的是食物需要有水分，否则将无法加热。微波只在炉腔内传播，金属外壳可以隔绝电磁波而避免辐射。

3.2 微波通信

微波通信是1950年左右的产物，[1]当时由于其通信频带宽、一次性投入大但后期低、施工方便、建设速度快等一系列优点而取得了快速的发展。此外，微波通信抗灾能力强，它不会太受风、水的灾害带来的影响。即使有天灾人祸，微波通信一般不会受到干扰。因为微波的频率高波长短，遇到阻挡就会被反射或被阻断，所以微波在空中传送的过程中会受到干扰。因此不能在同一方向上使用频率相同的微波，微波电路的建设须在管理部门的严格管理下进行。因为离散度与频率选择性衰落的影响，又没有好的方法去解决问题，因此数字微波技术就此中断。因此在1980年左右，数字微波传输技术发生了突破性的变化。而到九十年代，由于自适应编码调制解调技术的发展，在各地建立的中继站，再加上微弱信号检测的迅速发展，所以今天的移动通信传输才可以得到广泛的运用。在1980年至1990年间，自适应编码调制和解调技术与信号处理和信号检测技术快速发展，今天，带宽越来越大，从有线到无线的发展，甚至高品质记录的多领域的信号设计与处理等的应用，发挥了重要的作用数字微波技术在目前来说有着广阔的发展空间及应用前景， 需要因地制宜的安排不同传输手段，在某些领域，微波技术还占据着不可忽略的重要地位。

3.3 工业微波技术

微波技术目前也在材料的合成、微波解冻、冶金矿物、杀菌、垃圾处理、微波萃取、样品分析等领域发挥着主要的作用。微波技术在无机合成材料的研究，已取得良好的进展，主要是在硬质合金、导体材料，锂电池正极材料、高温材料，合成金刚石、沸石分子筛、陶瓷材料等方面。并且具有低能源消耗、速度快、合成温度低等一些了性能特点。[2] 微波技术在矿石预处理、金属氧化物矿的碳热还原的应用，具有能耗低、速度快、浸出率高、产品性能优良和环境效益好等特点。可以想象，在矿产冶金能源消耗大的领域中，微波技术带来的影响将是难以估计的，在这个领域中，这样的发展前景将带来的是巨大的经济效益。微波技术还可以用于处理工业污泥，对医疗垃圾进行灭菌。处理电子垃圾，建筑垃圾，生活垃圾等等。常规使用处理垃圾的方法比如说焚烧，填埋等，这些方法都有可能产生二次污染。而人们经过长期努力发明了微波处理污染的技术，既解决了常规处理带来的一系列问题，保护了环境，操作时间短，又节省了处理的费用，可谓是一举数得。微波技术与传统技术相比较，具有操作简单，该效率，保证了国家绿色经济和可持续发展的政策。不易造成二次污染，减少能源的损耗和治疗的费用，解决了常规治疗，如堆肥，焚烧，填埋，投资，占地面积大的而带来的问题。综上所述，微波处理废物快速，高效，工艺流程简单，能耗低，成本低，资源回收利用率高和环境效益好，有很好的应用前景。越来越多的人开始关注微波技术，目前，微波技术已经开始在国内开始广泛推广。此外，微波技术也被用于在食品安全的鉴定、石油原油的开采、环境、化妆品、调味品和合成的材料的处理等等方法。

3.4 军用微波技术

微波和无线电道理一样，密闭金属可屏蔽，微波也被称为无线电频率武器。战争中的微波强度很大，基本上没有武器可以阻止它，在现代的战争中运用也越来越频繁，微波武器通常通过长距离的对光电设备的干扰，使仪器出现问题，最后引爆仪器，达到直接摧毁仪器的目标，在战争中，微波的作用更加不容忽视。微波武器与激光武器相比，激光采用的是高强度激光产生的热能去摧毁一切事物，分子间的相互摩擦越来越快，使得电磁的能量转化成为热能，微波的波束宽，波长短，频率高，不受灾害天气的影响。其杀伤机理可分为“非热效应”和“热效应”两种。所有的内侧和外侧在同一时间产生热量，以突然产生高温，火力易于控制，从而使敌方对抗措施更加困难和复杂化。微波武器的工作机制是根据微波和照射对象，选择不同的频率，其实是用频率低的较低轻型微波武器，主要作为战争中的武器来用。与此之外，还有一种频率较高的高能微波武器，这种武器杀伤力较大，毁灭性强，所以一般不经常出现在战争中，更多的是作为一种研究。

作为微波武器，还有一点至关重要，就是使用什么去发射不同频率的微波，在战争中，通常使用的是飞机，航母舰艇，甚至是卫星。这样的话，可以从天上，陆地，海面各方为发动攻击。让敌方的飞机，计算机等设备统统被摧毁，特别是指挥和通信的部位，作战网络的联系信息以及其他重要信息战的关键部位。一旦目标遭受物理损伤就会丧失战斗力，且其受损伤的部位不能被修复。作为世界前列的军事强国，中国一直高度关注微波武器、大型激光武器，在几代科学家一直在努力研发各种武器，近几十年的辛苦打造，中国的微波武器和激光武器已经开始投入使用。

4、微波技术的展望

虽然在各个领域，微波技术已经有了广阔的前景，但是目前，微波技术的运用仍停留在实验的积累，而且需要验证准确的检测方法，我们需要在巩固加强理论研究的同时，进行各系列的实验，完善各种理论，从而可以造出更多适合国防军事或者用民用的微波仪器设备。微波技术已经在多方面展现出它的魅力，我们需要将它完全融入生活，我们通过多方面的研究成果可以得知，微波技术可以在未来的几十年之内成为常规的工业生产以及其他很多领域的技术。但是就我们所知的是，由于微波的特殊性，目前还没有一个科学家找到一个合理的理论来解释，所以微波技术在某些领域仍然存在盲点。微波技术的应用目前仍处于一个巨大的转折点中，发展的可塑性很强，世界范围军事变革需求强力牵引，各国开始研发微波武器，成为新一代军事国家。而民用发面，微波处理材料、大型工业微波炉等一系列令人兴奋的实验室研究成果已经出炉。走向产业化的迫切需要，一系列的研究成果会逐步实现现代化、工业化，对中国的经济建设作出了巨大的影响。深度的微波技术的应用和发展是非常重要的，因为只要通过正确的理论指导，与实践才可以出成果。在我国，微波技术应该引起关注，预计理论研究带来的突破性进展会指引真正意义上微波技术应用时代的到来。

【参考文献】

微波通信技术论文范文第5篇

关键词：电磁场与微波技术；精品课程；教学实践

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.

[5]盛振华.电磁场微波技术与天线[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.

微波通信技术论文范文第6篇

关键词：微波技术；实践教学改革；微波射频仿真

作者简介：贾建科（1974-），男，陕西宝鸡人，陕西理工学院电信工程系，讲师；聂翔（1968-），男，陕西商洛人，陕西理工学院电信工程系，副教授。（陕西 汉中 723003）

基金项目：本文系陕西理工学院教改项目（项目编号：XJG1113）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）05-0075-01

“微波技术”是高等学校电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、电磁场与微波技术等专业的重要专业基础课。学生在掌握微波技术基本理论、微波元件和微波电路的设计和使用方面，该课程具有不可替代的重要作用。微波技术基础理论复杂且比较抽象，通过实践教学可以帮助学生理解该课程的重要理论，掌握微波电路与元件的设计。同时随着无线通信技术的快速发展，微波元件、微波电路和系统的设计与制造已经高度分离，由原来的依靠硬件实验测试转型至利用射频仿真软件完成设计，再由专门的硬件制造商完成制造。各主要公司和研究所利用专门的射频微波设计软件完成微波电路和系统的设计。这使得微波技术的实践教学滞后微波技术的发展，我校电磁场与微波技术课程组教师已在原有实践教学的基础上对微波技术课程的实践教学进行了改革探索。

一、基于硬件实验平台的实践教学改革

微波技术课程基于硬件平台的实践教学内容主要包括微波测量线的调整和阻抗匹配、定向耦合器特性测量、二端口微波网络S参数测量等。这些实验实验原理清晰，但实验过程繁琐。学生在实验中常出现测量误差大和漏测数据等问题，基于此要求学生实验前首先预习实验并写实验预习报告。针对二端口微波网络S参数测量实验的实验数据处理复杂问题，要求学生必须用C语言或MATLAB 语言编程进行数据处理。这样很大程度上提高了学生的软件编程能力，为毕业设计和就业奠定了基础，培养了学生的实践创新能力。

二、基于微波射频仿真软件的实践教学改革

基于硬件实验平台的实践教学帮助学生理解课程内容，但相对滞后于微波技术及其应用的发展，同时许多公司和科研院所都要求学生会应用射频仿真软件进行射频电路与微波元件的设计，因此有必要将射频仿真软件引进微波技术基础课程的实践教学中。常用的射频微波仿真软件有Ansoft HFSS、Microwave Office、ADS等。

1.实践教学安排

考虑到基于硬件实验平台的实验已占用了学时，对于射频实践教学的时间应安排在课外。本课程组将这一实践教学作为开放实验，安排课程组教师在实验室为学生答疑并进行相应讲授，学生可以选择实验时间。这样可以提高实践教学的效果和实验室的使用率。

2.微波射频仿真软件的选择

微波射频仿真软件比较复杂，学生不易掌握，要能正确地使用这类软件，不仅要掌握软件的操作和使用，更重要的是了解软件是基于什么算法进行仿真分析的，还要掌握电磁场与微波技术的相关理论知识。ADS-Advanced Design System是Agilent公司推出的微波电路和通信系统仿真设计软件，是国内各大学和研究所使用最多的软件之一。其功能非常强大，仿真手段丰富多样，可实现包括时域和频域、数字与模拟、线性与非线性、噪声等多种仿真分析手段，并可对设计结果进行成品率分析与优化，从而大大提高了复杂电路的设计效率，是非常优秀的微波电路、系统信号链路的设计工具。主要应用于射频和微波电路的设计、通信系统的设计、DSP设计和向量仿真。Microwave Office是AWR公司推出的微波EDA软件，为微波平面电路设计提供了最完整、最快速和最精确的解答。它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。对于由集总元件构成的电路，用电路的方法来处理较为简便；该软件设有“VoltaireXL”的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题。而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效；该软件采用的是“EMSight”的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题。“VoltaireXL”模拟器内设一个元件库，在建立电路模型时可以调出微波电路所用的元件，其中无源器件有电感、电阻、电容、谐振电路、微带线、带状线、同轴线等等，非线性器件有双极晶体管、场效应晶体管、二极管等等。“ EMSight”模拟器是一个三维电磁场模拟程序包，可用于平面高频电路和天线结构的分析。特点是把修正谱域矩量法与直观的视窗图形用户界面（GUI）技术结合起来，使得计算速度加快许多。MWO可以分析射频集成电路（RFIC）、微波单片集成电路（MMIC）、微带贴片天线和高速印制电路（PCB）等电路的电气特性。其他的微波射频仿真软件还有Ansoft HFSS，是Ansoft公司推出的三维电磁仿真软件、Remcom公司的XFDTD、德国CST（Computer Simulation Technology）公司推出的CST MICROWAVE STUDIO、Ansoft公司的Serenade 8.71、Esemble 8.0、SIwave 2.0、Ansoft Links 3.0、Optimatrics、Zeland公司的Zeland IE3D、Ansys公司的Ansys、FEKO、Eagleware-Elanix公司的Eagleware Genesys和Super NEC等。[1]

通过对以上软件的比较分析和使用，选择了学生比较容易掌握的MicroWave Office软件和国内高校、科研院所使用很广泛的ADS软件作为微波射频仿真实践教学软件。

3.实践教学内容的选择

考虑到微波技术课程难教和难学的特点，安排了基础实验部分和提高创新实践部分，并组织课程组教师认真编写了微波射频仿真实验指导书。学生通过基础实验部分基本上掌握了软件的正确使用，然后着手提高创新实验。

基础实验主要包括微波功率分配器的设计、阻抗调配器设计、微波滤波器的设计和微波有源器件微波功率放大器的设计。微波功率分配器的设计要求设计一三端口功率分配器，采用微带线结构，已知设计指标。通过该实验加深了学生对S参数的理解，并能利用传输线计算工具计算微带线的尺寸，对微带线的结构有了进一步的认识，能掌握微带线功率分配器的结构及其设计指标。[2]阻抗调配器的设计要求设计一单支节和双支节阻抗调配器，理论计算支节的长度和接入位置或用传输线计算工具计算支节的长度和接入位置，该实验使教材中的阻抗匹配理论在工程实践中得到了应用，提高了学生的学习兴趣。微波滤波器的设计实验可以利用软件自带的滤波器分析向导得到低通原型，省去了传统方法的第一、二步，根据设计指标进行优化设计，确定滤波器的结构参数，测量滤波器的参数。加深了学生对集总参数理论和分布参数理论的理解。[3]微波功率放大器的设计要求设计一工作频率为2G的功率放大器，选择输入、输出阻抗匹配电路，测量放大器的输出功率、动态负载线、三阶交叉点、增益等参数。通过基础实验加深了学生对微波技术课程基本理论的理解，培养了学生的工程实践技能。

提高创新实践部分要求在基础实验的基础上培养学生的实践创新能力。首先提出元件的设计指标，根据设计指标要求进行理论设计，再利用软件建模和仿真分析。元件的设计指标由课程组教师提供或者由学生自己提出，课程组教师确认，再组织学生查阅资料进行理论分析和设计并进行仿真分析。例如微波低通滤波器的设计，给出通带截止频率、通带内最大纹波、带外衰减等设计指标，组织学生根据微波滤波器的设计理论设计滤波器的原型，再利用微带线计算工具计算出微带模型，最后利用仿真软件进行仿真设计。[4]在低噪声放大器的设计中，给出工作频率、增益、噪声系数等设计指标，让学生自己选择元件，并根据所选择的元件的S参数设计阻抗匹配电路，利用软件仿真测试低噪声放大器的增益和噪声系数。微带线定向耦合器的设计，教师给出定向耦合器的工作频率、中心频率、耦合度、插入损耗等设计指标，引导学生理论计算微带线的宽度和厚度，并确定偶模特性阻抗、奇模特性阻抗、耦合微带线之间的间距。[1]实践结果表明，通过提高创新实践教学培养了学生的实践创新能力和科研能力。为此，在实践教学中针对每一个器件和电路，不是直接地给出理论和方法，而是以科研的观点，从提出问题、解决方法、最后分析存在的不足等几个环节开展教学，培养了学生分析问题和解决问题的能力和科研实践能力。

4.利用实践教学培养电磁场与微波技术专业方向的人才[5]

微波技术课程普遍被认为是难教、难学的课程，而且内容多、课时少。实践教学有助于学生对课堂讲授内容的理解，在实践教学中利用微波射频仿真软件，培养学生的学习兴趣，课程组教师认真答疑辅导，吸引更多的学生到电磁场与微波技术专业学习，从中挖掘优秀人才，鼓励他们考取该课程方向的研究生，同时也满足了学生的就业要求。

三、结束语

将微波射频仿真软件引进微波技术基础的实践教学，有力地提高了学生的学习兴趣，培养了学生的实践创新能力和科研实践能力，学生在电磁场与微波技术方面的毕业设计奠定了基础，对学生在该课程方向的就业和考研有较明显的促进作用。同时也解决了学校经费不足的问题。

参考文献：

[1]微波射频仿真软件综述和应用评析[EB/OL].省略/article/40636.htm.

[2]廖承恩.微波技术基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,1994.

[3]袁杰.实用无线电设计[M].北京:电子工业出版社,2006.

微波通信技术论文范文第7篇

【关键词】经验小波 故障诊断

1 理论阐述

EMD（经验模态分解）是1998年由美籍华人黄锷等人率先提出的，EMD是一种新的自适应信号时频分析方法。EMD最大的特点在于其克服传统方法当中利用没有意义的谐波分量来表示不平稳以及非线性信号的缺陷。EMD在使用的过程中呈现出了十分良好的时频聚焦性。该技术在非线性以及非平稳信号的分析处理等方面呈现出了良好的性能并得到了广泛应用。截至目前，EMD得到了广泛应用，并在实际应用的过程中展现出了良好的性能。随着对EMD技术研究的不断深入，该技术存在的一些缺陷也逐渐暴露出来，这对该技术应用造成不利影响。EMD技术存在的主要问题在于以下几个方面：首先，EMD是一种经验性的方法，缺乏必要的理论基础，EMD技术虽然得到了广泛应用，但是在实际上EMD方法分解得到的IMF分量正交性还缺乏理论证明；其次，EMD在具体使用的过程中由于其收敛条件不合理、过包络以及欠包络等问题会导致出现模态混叠情况；最后，EMD技术在使用的过程中药分解出一个IMF分量，这个过程中需要进行多次迭代，因此，使用该技术想要得到一个实际信号所有的IMF分量，必须要进行长时间的计算。

针对EMD技术中存在的缺陷，Gilles依托EMD技术的自适应性以及小波分析的框架，提出了一种新的自适应信号处理方法也就是EWT（经验小波变换）。本方法的主要原理是通过对信号的频谱进行自适应划分，从而构造合适的正交小波滤波器组从而提取有紧支撑傅里叶频谱的AM-FM成分，在此基础上，对已经提取出来的AM-FM模态进行Hilbert变换，就可以得到有意义瞬时频率和瞬时幅值，这样就可以得到Hilbert谱。由于小波变换技术是建立在小波框架之上的，因此该技术剧由坚实的理论技术，并且该技术在具体使用的过程中起计算任务要远远小于EMD。文章在写作的过程中，讨论了一种基于EWT技术的机械故障诊断方法，结果证明EWT方法的有效性。

2 一种基于EMT技术的机械故障诊断方法

为了验证经验小波变换在机械故障诊断中的有效性，文中将EWT技术具体应用到双盘转子的磨碰数据研究当中。实验选择的转子是通过电机进行驱动的，轴承是互动轴承，并通过非接触式的电涡流传感器测量垂直于水平方向上的转动。

转子的径向碰磨故障通过以下的装置进行模拟，通过对不同内径定子置换，可以对不同的碰撞摩擦故障进行模拟，如图1所示。在转子的转速为3000r/min情况下，采样的频率是1.6kHz，采样点数是1024。通过传感器可以得到两种不同碰磨程度下的振动信号以及频谱图。

对得到的数据进行经验小波变换，采取相对振幅比a=0.15。

利用EWT技术可以使时频图得到更好的分割，主要的倍频都处于支撑边界的中间，且严重碰磨的分割断段数N比轻微碰磨大。当转子出现比较轻微的碰磨时，高阶频率分量会表现出周期性的冲击信号，与此相反，低阶频率分量则比较微弱，当转子出现比较轻微碰撞时，轻微碰磨Hilbert谱分量反映明显，增值也基本上处于稳定状态，并且会持续存在，而在高阶部分则比较微弱，但都是周期性被激发的。当转子出现严重的碰磨时，倍频成份十分丰富，并且其高阶频率分量的幅值也很大，高阶频率分量都表现出了一定的冲击特性， Hilbert幅值不会发生变化，在更高阶频率成份反映的也比轻微碰磨时更加明显， 并且较有规律地间断地出现。

通过文中具体的分析，我们可以得知在机械故障检测中使用EWT变换可以根据频率特征有效的从低频到高频自适应地分解碰磨故障信号。在进行故障诊断时，Hilbert谱能够客观地反映转子碰磨故障的严重程度，并且能够客观地显示碰磨故障的频率特征结构。当转子出现比较轻微的碰磨故障时，此时低阶频率分量持续存在，并且幅值比较稳定，高阶频率分量则十分轻微，随着转子碰磨不断加重，低阶频率分量仍然存在，这时高阶的频率成分的幅度则会出现周期性的变化，并且幅值增加也十分明显。

3 结语

文中主要对经验小波变换进行了理论分析，并以双盘转子为例研究了经验小波变换在机械故障检测中的应用。相对于EMD技术，EWT技术具有更好的适用性，可以预见EWT技术将得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]李志农，朱明，褚福磊，肖尧先.基于经验小波变换的机械故障诊断方法研究[J].仪器仪表学报，2014（11）.

[2]雷亚国.基于改进Hilbert-Huang变换的机械故障诊断[J].机械工程学报，2011（05）.

作者简介

郝瑞卿（1985-），女，山西省人。硕士学位。现为西安航空职业技术学院助教。研究方向为机械制造及其自动化、项目工程。

微波通信技术论文范文第8篇

1微波通道的保护及现状

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

[1]陈景林.浅论广播电视中的数字微波传输技术[J].黑龙江科技信息.2013(04).

微波通信技术论文范文第9篇

【关键词】电磁场 电磁波 电子通信技术

在当前这样一个信息技术化的时代，电子通信技术发展迅速和人们的生活已密不可分。电磁场和电磁波在电子通信中发挥着重大的作用，实现了信息传递的高效性。电磁场、电磁波看似无形，但却是信息传播的载体，渗透到了人们的生活中。在人们的需求中，电磁场和电磁波理论一步步的发展，雷达、通信、广播、导航等各种电子产品在通信过程中都离不开电磁波和电磁场的作用。

1 电磁场与电磁波的概述

1.1 电磁场的概况

16世纪下半叶，英国物理学家吉伯特最先对电磁现象进行了研究，但是由于研究方法原始，仍无法解释电磁场这一现象和其产生原因。18世纪，著名物理学家库伦和卡文迪对电磁征象展开了钻研，发现出了电磁场的定量测量仪，使对电磁场的钻研产生了质的奔腾。1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，得出了磁和电之间的干系，为电磁钻研奠基了根本。1831年，英国物理学家法拉第经研究发现电和磁之间存在着紧密的联系，并通过大量实验得出了电磁感应定律。英国物理学家麦克斯韦对电磁之间的相互关系进行了探讨，对电磁场的涵义进行了说明，他还分析总结了电磁现象的规律，提出了位移电流等有关概念。

1.2 电磁波的概况

1865年，物理学家麦克斯韦预测出电磁波，1887年-1888年间，德国物理学家赫兹于尝试中证明了电磁波的存在。电磁波是互相垂直且相同的电场与磁场作用所产生的，是以波动的方式传播的电磁场。在空间中，电磁波以波的方式移动，能够传递能量信号。如果按照频率来进行分类，电磁辐射可分为低频辐射和高频辐射，其中包含无线电波、微波、可见光、红外光和紫外光等。

2 电磁场和电磁波在电子通信中的运用

2.1 电磁场和电磁波在移动通信技术中的运用

1920年，科学家开始对现代移动通信技术进行研究。1920年-1940年，移动通信技术处于最初的发展阶段。1987年，我国第一代移动电话，首部模拟蜂窝移动电话开始投入使用。第二代移动通信技术是以传输技术为核心，主要使用数字时分多址技术和码分多址技术，它的出现有效提高了系统存储量，提供了低速数据业务。随着我国通信技术的迅猛发展，很快第三代移动通信技术出现，相比第一代第二代，第三代移动技术与互联网移动技术相结合，使得传输速度有了巨大的提高，而且成功实现高速数据传输功能和多媒体服务功能，数据传输速率最高可达2MB/s。随着我国社会的迅猛发展，第三代移动通信技术已不能满足各行各业的信息交流。第四代移动通信技术应势而生。第四代移动通信技术是通过宽带网络与其他网络结合，具有较强的无线信号传输能力。第四代移动通信技术具有较快的信息传输速度，最高可达100MB/s，可以实现不同频率间的自动转换。

2.2 电磁场和电磁波在微波通讯技术中的运用

电磁场和电磁波对微波通信起着至关重要的作用，微波通信主要是通过电磁波作为传送载体，携带各种信息。微波是指在300MHz-300GHz频率内的电磁波。电磁波搭载各种信号，以光速在空气中进行传播。当电磁波在传播过程中遇到信号接收设备时，信号接收设备中所携带的滤波器会对传送的电磁波产生一种滤波作用，滤波器会根据信息的波长来对电磁波中所携带的各种信息进行选择。

微波波长较短，在有物体阻碍的情况下传播的距离有限。因此，微波通信需要在中继接力的手段下才能进行传播。微波中继站的设置需要严格按照标准，即每50千米设置一个微波增强装置，可以弥补传输中所损耗的信号能量。在长距离传输的条件下，需要设置较多的微波增强装置，这不仅降低了信号的传输效率，还浪费大量的资金。微波通信的实用性并不高。

2.3 电磁场和电磁波在卫星通信中的运用

电磁波在电子通信技术中发挥着重要作用，在各类电子设备中运用广泛。第二次世界大战期间，雷达成为了电磁场运用中最活跃的部分。1958年，美国发射了世界上第一颗用于通信技术的实验卫星。1946年，首次实现美洲、欧洲、非洲三大洲的通信。1964年，成功研究出了卫星导航系统。1969年，定点同步卫星已送上大洋上空，卫星地球站已遍布世界各大国家。卫星通信技术也逐步趋于成熟。

二次世界大战之后，各国相继开始研发通信卫星，电磁场技术和电磁波技术对提高卫星通信的信号质量起着至关重要的作用。卫星的通信方式基本是采用人造地球卫星作为信息的中转站，对电磁信息进行传播、反射、转换，使其能够在世界各地的通信卫星间进行传播。

地球上建立的通信卫星站可分为以下三种，分别是海洋通信站、地面通信站、大气通信站。卫星通信可以看成是一种特殊的微波信息，通信卫星中转站也可以看作是微波信息中转站。卫星通信与微波通信有许多相同的地方，都需要通过中转站来进行信号的传输、转换和反射，这与微波通信中的微波信号增强器对增强微波的效果相类似。因而，卫星通信可以认为是一种微波通信。我国居民目前所使用的是与地球自转同步的同步卫星，其中运用了大量电磁波技术和电磁场技术。

3 结语

电子通信技术贯穿着众多领域，人们的生活和电子通信技术紧密连接，电磁场技术和电磁波技术在电子通信技g中发挥着重要的作用，电磁场和电磁波技术的运用也越来越广泛，成功在移动通信、微波通信、卫星通信中运用。人类应该通过自己的智慧不断改革研制出新的电磁波技术，让电子通信技术充分发挥其作用。

参考文献

[1]黄健全.电磁场与无线电技术的运用实践技术[J].实验研究与探索，2011（06）.

[2]顾红军.电磁场与电磁波的教学改革研究[J].长春理工大学学报，2012（09）.

[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.

作者单位

微波通信技术论文范文第10篇

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).

微波通信技术论文范文第11篇

[关键词]短波通信设备；电磁防护；技术研究

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.

[2]黄建明. 短波发射机高稳频率合成器的设计与实现[D].武汉理工大学，2010.

微波通信技术论文范文第12篇

CDMA与3G技术、移动通信系统与工程这二门课是目前广泛使用的通信网、通信系统及相应的技术，理论教学与实际应用的结合.在课程群内部，各课程之间即有纵向知识的联系，又有横向内容的关联.利用现代教学手段提高教学效果充分利用信息资源，利用丰富的多媒体课件形象地展现课程内容和移动通信系统流程，提供丰富的网络资源进行课程内容的跟踪和复习，对一些比较复杂的通信过程，用nash的形式辅助进行讲解，从而极大地激发学生的学习兴趣，使学生能够主动学习，了解更多的知识.

采用类比方式优化学习效果移动通信课程内容更新快，基本理论和关键技术理解难度大，但是该课程和前期的通信原理等课程内容衔接紧密，很多内容有相似性.在教学过程中，以前期课程的知识点为例进行类比，加强课程内容的融合.在讲解TD一SCDMA同步过程等具体系统知识点时，以教师为基站，以学生为终端进行上下行同步过程的讲解.在进行移动通信呼叫流程和物理层过程讲解中，以学生日常拨打手机和被叫等过程为例进行现场讲解，同时结合手机终端和系统基站的具体结构进行类比和实例分析.

以完成项目的方式引导学生独立思考在整个课程中规定两次“Proect’’作为课下作业，该部分内容由学生主动完成，上交时间不作硬性要求.教师确定“Project”的方向和实现的大致目标，题目和具体内容由学生确定.学生大部分以科研论文的形式上交，通过“Project’’方式培养学生对具体工程和对象的整体把握能力.为达到目标，学生需要查阅大量的文献，并且进行整理和分析，给出自己的方案和实现步骤，提高了学生独立思考能力和综合分析能力.

微波通信技术论文范文第13篇

关键词：无线电通信 太赫兹波 通信技术 信号调制

中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0029-01

1 前言

太赫兹波的概念虽然早已经被人类所提出，但是在上世纪八十年代，太赫兹波被正式命名，对其特性的研究和发现，却是九十年代之后的事情。在此之前，其一直被简单地划归远红外线的范畴。由于技术限制，太赫兹波在通信范畴内的应用却一直未能有效实现。

而随着技术的发展，电磁波波源和光源更加稳定。太赫兹波才能够得以有效应用。太赫兹波具有高抗噪性、高传输稳定性、瞬态性等优势，同时其带宽高，能耗低，穿透性高。因此，太赫兹波与微波以及光波相比，具有更高的信息传递优势。目前的技术水平对于太赫兹波皮秒量级的脉宽可以有效分辨。对宇宙微波背景有较强的抗噪性。

2 目前太赫兹波技术的主要研究成果

2.1 太赫兹波辐射源

目前，广泛应用的太赫兹波辐射源主要有两种，首先是半导体太赫兹波辐射源。该种辐射源具有体积小、使用方便、能耗低的特点。目前使用较为广泛的有Impatt、Gun振荡器，光子产生方面有QCL等。目前较为主流和先进的太赫兹信号源可以达到200mW的脉冲功率。并且已经产生了太赫兹波成像技术；其次是基于光学和光子学的太赫兹波辐射源。以飞秒级的激光脉冲形成光电流，产生太赫兹辐射脉冲。

2.2 太赫兹波调制技术

利用无线电传输信号，就必须对无线电波进行调制。在2003年，科研人员就已经通过半导体结构和电控结构对太赫兹波进行调制。但效果不佳，且只能在低于80k的温度下进行工作。由于太赫兹波频率过高，传统的无线电调制技术很难对其进行调制。所以一般采用电磁波代替电流信号的调制方法进行调制。该方法可以在较高的工作温度下实行，而且大幅度地提高了数据的传输速率。在解调方面，目前也只能通过间接的方法对太赫兹波的震荡进行检测。

2.3 太赫兹波脉冲规律的研究

太赫兹波的的波长介于微波与光波之间，略长于红外线。因此，太赫兹波的传输过程中容易发生衍射。同时，太赫兹波在传播过程中，也极易受到介质的散射作用影响。即散射颗粒越小，介质对于太赫兹波的散射作用越明显。在空气中传播时，受空气中极性分子所带电荷的影响，太赫兹波容易被极性分子所吸收。进一步加强了太赫兹波的衰减。目前，较为知名的120GHz无线电通信技术，仅仅可以通过亚太赫兹波实现10m以内的近距离通信和1km左右的远距离通信。但是，相较于红外线传输技术，这已经是一项较为重要的进步。

3 太赫兹波通信的应用优势及存在问题

相对于目前已经得到广泛应用的微波通信技术，太赫兹波具有更为稳定的特点。其极高的频率，极小的波长使得太赫兹波通信技术拥有了更高的信息容量和传输速率，其理论传输速率最高可以达到10Gb/s。太赫兹波的理论频带宽度，高出了微波通信频带宽度1～4个数量级。而太赫兹波较短的波长也使其波束较窄，这样，太赫兹波就具有较强的方向性，可以减小天线尺寸，简化设备结构。而相对于光波通信来说，太赫兹波具有更强的穿透性。可以减小天气对于电磁波信号传输效果的影响，同时能量利用率较高。因此，在解决了辐射源稳定性的问题之后，太赫兹波传输在未来必将是一种高穿透性、高速率、低能耗的电磁波通信手段。

但是目前在太赫兹波通信的应用上，依然存在着很多的技术瓶颈无法突破。例如目前很难保证太赫兹波在大气传输过程中的频段稳定性。即使频段得到了稳定的控制，也很难在当前的技术范围内找到一种合适的调制技术对波段进行控制。其次，由于太赫兹波通信信号源载波功率较低，必须对太赫兹波进行间接调制才能够实现信息传输。而实际应用中，在技术上要求的载波功率通常要高于实际的太赫兹载波功率。因此，必须通过完善太赫兹载波信号放大技术进行调制与解调。然而，此项技术还没能有效实现。其三，虽然在理论上，太赫兹波的传输稳定性很高，但是还不能够完全满足商业化、普及化应用的需求。频率不足、传输性能不足、调制和探测技术不成熟也就成为了太赫兹波通信技术发展的重大瓶颈。综上所述，太赫兹波的最终大规模应用还需要克服调制的高效性、信号源的稳定性、更为有效的接收技术和信号放大技术才能够真正得到大规模的实际应用。

4 太赫兹波通信技术的应用前景以及展望

理论上讲，电磁波的频段是无穷多的。但是就实际应用上来说，各个频段都有着不同的特性，导致了人类必须针对各个频段的个性，来开发符合实际的电磁波应用技术。单就太赫兹波通信技术的个性来讲，其目前发展前景颇具优势，但是在一些高频率波段的延伸还有所不足。但是，就目前人们大规模应用的短距离无线通信技术来讲，人类已经在该领域取得了重大突破。例如，在商品化的电子终端设备上，目前已经很难再看到红外线传输设备的身影，取而代之的是蓝牙技术和无线局域网技术。而高速率的太赫兹波通信技术在短距离设备上的应用，必将取代上述两种技术，成为短距离通信的主流技术；虽然太赫兹波在大气中的传输容易受到各种极性分子、离子和散射粒子的影响，但是在外层空间的航天器中可以广泛应用；目前的无线设备的数据传输速度，已经很难满足广域网的数据传输速度，但太赫兹波通信技术的应用，可以使无线终端的数据传输速度提升1～2个数量级，大大满足了信息时代的需要。

参考文献

[1]李纪舟，蒋文涛.太赫兹波通信技术研究现状及展望[J].通信技术，2014（04）.

微波通信技术论文范文第14篇

关键词：微波传输技术；广播电视；运用

微波传输技术是一种借助微波传输载体将数字信息传送出去的通信技术，是通信行业中的关键技术之一，在该领域中发挥着重要作用。近年来，随着光纤数字和卫星数字通信的发展，微波传输逐渐由长距传输实现了短距传输，其传输质量不容易受到其他设备宽频带的影响，传输过程更加灵活、稳定、迅速，因而被广泛地运用于广播电视多点变化直播及录播中。

1广播电视应用微波传输技术的意义

一是提高信息安全性。数字微波技术保密性较强，将其运用到广播电视中能够提高信号输出的安全性，即便是利用光缆、卫星等手段也难以破坏微波信号的传播。二是提高信息稳定性。数字微波与光缆不同，前者基本上不会受到环境因素和地理区域的影响，且建设成本相对较低，能够跨越沙漠和海峡[1]。再加上传输容量大，即便是传输到偏远山区也能够确保信号的稳定性。三是实现业务自动化。数字微波技术在台站自动化管理系统中作用巨大，加快了相关设备的管理和运行管理。同时，数字微波技术在监视网建设中，实现了监控报警等业务自动化程度。四是具有较强应对能力。数字微波技术具有干扰小、集成度高等优势，即便遇到突发状况，微波也可以传输固定微波站信号，仅需摄像微波传送一体机便可以了。五是图像质量较高。微波传输技术使用的数字滤波能够降低图像噪点，即便传输距离再远也能不会影响传输量度，保证信息无损伤传输。

2微波传输技术在广播电视中的运用

2.1信号系统配置

在上节目的微波站中，必须要合理配置具备较高质量的信号源，而下节目微波站的设置中，则需要配置较好的传输信号，由此而组成上下节目。不管是信号源还是传输信号，对于广播节目来说都有重大意义。但从宏观角度上来说，无论是在上节目还是在下节目中，设置微波站都应该要严格根据相关要求来选择备份设备，同时注意配置好应急人工跳线端口。通常情况下，不仅要进一步确保信号的切换设备具有较好的主线路告警功能，以及科学合理的自选功能，还需利用本机的数据接口来实现信息的处理和设备的管理[2]。

2.2传输网络系统

一般来说，借助微波技术进行信号传输采用的传输电路为SDH，需要在干线上设置对应保护波道。干线组网过程中可以采用环路方式对传输电路进行设置，利用光缆或接点传输网连接起来，最终构成传输网，且满足互为备份的需求。通常利用星型、树型方式进行组网，这样能够显著提升传输的稳定性与安全性。在对电路波道进行设置过程中，要确保波道满足相关规定。微波传输备份系统选择无损伤切换开关，并借助ATPC技术提升传输网整体性能。在网络管理中心配备干线微波传输电路，并进行网管系统备份，主业务信道内实施网管信息安排，主业务发生变化则网管信息随之倒换。另外，在微波总站设定应急体系，利用公共通信网络完成电路廉洁，同时设置有与之对应的通信设备，各个微波站内应确保有路外线电话。

2.3电源系统配置

通常情况下，借助微波传输技术传输信号时需要在微波站外外接两个或两个以上的电源，并且使用不同路由。信号传输阶段供电系统设计工作须保证电源系统正常运行，确保电源系统配置和设计符合规定和要求，电源不能出现问题，这样才能保证整个系统的安全运行。

2.4监测系统应用

结合当前节目设计标准，信号后续应用中需要对关键环节进行预先设定，主要为信号输入和接收等，在此基础上实施优化分析[3]。微波设计形式能够在一定程度上影响信号整体应用，需要在满足配置条件的前提下全面检查监测系统，确保微波信号设计系统的全面性与科学性。在监测系统中，微波应用能够使监测系统兼具查询功能、记录功能和自动报警功能，要想确保后续设计能够符合要求，则需要在现有干预基础上对基础形式实施分类整理，确保后续监测设计体系的具体化。

3结语

将微波传输技术运用到广播电视既可以显著增强技术集成化程度，提高系统功能，确保电视节目信号输出的安全性；同时，能够优化节目信号传输质量，为观众提供更优质的节目效果，满足观众视觉需求。未来，电视系统必将会向全面数字化方向发展，给人们带来更优质的视听体验。

参考文献：

[1]李仁华.数字电视微波传输技术与应用的探析[J].通讯世界,2015(19).

[2]冯亚娜.广播电视微波通信技术应用探析[J].电子技术与软件工程,2016(10).

微波通信技术论文范文第15篇

通信技术中微波信号传输主要是通过电磁波的形式来进行通信，微波信号光纤传输技术在应用的过程中也可以分为几种不同的模式，其中包括了外调制模式以及直接调制模式两种，通过微波信号之间匹配的调制以及电频输出等就可以实现微波信号的远距离传输，而目前在微波信号光线传输的应用中，这种传输方式也相对较为方便快捷，并且也有着很强的经济性和实用性。

1．1激光器降噪技术

目前电光转换器在运行时会出现很大程度的噪音，而噪音的存在也会对通信质量产生很大的影响，因此我们也必须要对噪音进行控制，并且保证链路的噪音在10～25dB之间，这样也才能够更好的保证系统的稳定运行。降噪技术的应用可以通过自动功率控制技术以及自动温度控制装置对稳定的影响来加以有效的控制，这样就可以在保证系统稳定运行的前提下最大限度的降低噪音;同时还可以采用降低链路光反射的方法来进行降噪，这种方法也可以有效的避免反射所产生的不利影响，通过溶解光接口以及光纤活动接口等来对链路的光反射进行调整，从而降低光反射的差值，这样也可以更好的使噪声的系数控制在一起的范围内。

1．2“SBS”阈值控制技术

这种控制技术是在输出光波的波长大于1550mm波长时，系统噪声、非线性逐渐恶化。在采用阈值的产生与激光器光功率太强、输出光谱较窄、波长太长有着直接联系，使光信号传输距离拉长。光谱过于狭窄使色散影响降低，使波长损耗大幅度降低，进一步增加光功率的总传输距离。但是，由于光谱过于狭窄，光功率太强，波长太长等多种因素与光线自身的非线性特征产生矛盾，使“SBS”阈值出现相应问题。系统噪声、非线性出现一定程度的恶化后，系统频谱会出现极为杂散且密度较高的噪声信号，该类信号超出了相关要求和标准。针对“SBS”阈值的控制情况来看，首当其冲的是电光调制器的使用和处理，进而拓宽输出光谱宽度，实现光信号最大距离的传输。

1．3预失真补偿技术

若光电调制器、动态范围等不符合各项参数要求，则会造成微波信号失真。电光转换器以预失真补偿技术为支撑，在微波激光器作用下为传输系统提供OIP2、OIP3、SFDR等指标。现阶段，预失真补偿技术主要是指在相应频段产生二阶、三阶、偶数阶、奇数阶等信号的一种技术，这些信号与非线性失真信号的大小相等、相位相反，可相互抵消，从而将传输的高线信提高。

2微波信号光纤传输技术的应用

微波信号的应用有着范围光的特点，对灵敏度以及抗饱和特征要求较高的信号传输也可以更好的保证其安全性。由于微波信号受到电磁的干扰相对较小，这样其工作的稳定性也会相应有所提高。此外，微波信号光纤传输技术的应用成本相对较低，所采用的信号传输能够更好的图片传输距离的限制，并且在针对通信系统以及侦测系统的应用上也有着较好的隐蔽性，这样也就可以更好的发挥微波信号光纤通信传输技术的应用特点，而不会受到多种不利因素的限制。

2．1在信号传输中应用

就目前来看微波信号光纤传输技术在应用的过程中可以更好的避免安装天线的地点限制，并且在不同的情况下微博光线信号的质量也相对较高，无论在何种条件下都可以安装天线，这样既保证了信号的质量也最大限度的发挥了微波信号光纤传输技术稳定性的特点。同时，将变频器、数据处理器、调节器等设备安装完成后，数据处理也更加方便快捷，人们的使用的过程中也减少了很多的麻烦。

2．2微波信号光纤通信技术在移动通信中应用

移动网络技术发展至今，无论是3G还是4G通信对于传输系统都有着较高的要求，而微波传输信号光纤技术能够为其提供更加灵活以及便捷的使用要求，并且在很多的场所都可以提供更加高质量的通信信号，因此我们采用建筑内安装分布式的天线和基站也有助于更好的提高信号的覆盖面积，这样也可以在整体上达到移动通信的基本使用要求。

2．3微波信号光纤传输技术在数据连接中的应用

微波信号光纤传输可以通过光缆来承载多芯光纤，这样在进行数据连接的过程中，光缆也可以为其提供相应的保护，并且也不会受到电磁的信号干扰。而采用光缆线路也有利于降低工程的建设成本，相比以往的铜缆以及同轴电缆等有着非常明显的优势。另外，应用雷达中的微波信号光线传输技术也能够更好的提高信号传输的稳定性、准确性。

3结语

从上述内容中也可以看出，目前微波信号光纤传输技术在应用的过程中无论是何种类型都表现出了非常好的应用效果，并且作为一种新型的通信技术，也受到了人们的普遍认可。因此我们也需要加强对微波信号光线传输技术的重视，并且充分的加强对微波信号光纤传输技术的应用质量以及发挥其优势，这样也才能够更好的实现各类信号不同距离的有效传播，而微波信号光纤传输技术的广泛应用也能够为我国通信事业的发展提供更加坚实的基础。

作者:李祺锋 贾延彬 郭林丽 韩冰 单位:中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司

参考文献: