基于射线跟踪方法的电波传播极化特性分析及应用

极化方式是电波传播中的重要特性,基于入射及反弹射线/镜像方法(SBR/Image)研究了室内无线电波传播特性,推导出在两次反射条件下包含极化特性的场强计算公式.最后,在典型的室内办公环境进行路径损耗和场强预测.通过仿真计算,和已知文献结果对比,一致性良好.     

反射式极化变焦人工电磁表面的设计

设计一种各向异性人工电磁表面,其反射聚焦可根据入射电磁波极化状态加以调节.依据广义菲涅耳定律,选择拥有两个自由度的金属+介质+金属的耶路撒冷十字结构,实现对垂直入射的线性极化平面电磁波全反射,并对不同极化电磁波的反射相位可以独立调控.根据经典光学成像理论,获得不同焦距不同极化态的反射电磁波相位分布,进而确定每个亚波长单元的尺寸,构造极化变焦人工电磁表面.CST微波波段仿真结果同理论分析相吻合,同时该设计方法还可推广到太赫兹波段,甚至光波波段.     

可编程超表面实现双极化独立多波束反射阵天线设计

多波束反射阵天线因其制备简单、成本低、波束调控灵活等优势而备受关注。基于极化复用的可编程超表面提出了一种双极化通道独立波束动态调控的多波束反射阵天线设计方法,并结合方向图快速计算与优化算法,实现了快速的编码序列优化与方向图预测。理论分析与全波仿真分析结果显示,反射阵天线在双极化通道下具有良好的辐射性能,主瓣辐射方向与理论计算结果一致。作为实验验证,加工了实物样件并在标准微波暗室中进行了测试。测试结果与仿真分析结果吻合良好,证明独立波束调控的双极化反射阵天线具有多通道电磁波辐射能力,有望应用于无线通信与多目标雷达系统中。     

关于膜分离过程中的浓差极化问题

本文论述了浓差极化的理论计算方法,并利用带激光器的两光束干涉测试技术,测定了膜表面处边界层中溶质的浓度分布断面和浓差极化值,文中还论述了消除浓差极化的一些有效措施。     

表面分析的新方法—（RHEED－TRAXS）和（SEM－TRAXS）

本文综述在反射高能电子衍射仪中测量全反射角ｘ射线谱（简称ＲＨＥＥＤ－ＴＲＡＸＳ）的表面化学分析方法。对这种分析方法的基本原理、主要优点及应用作了概略介绍。本文还介绍了在扫描电镜中进行全反射角ｘ射线谱（简称ＳＥＭ－ＴＲＡＸＳ）测量的方法及结果，并在文章的末尾指出了在扫描中实现（ＳＥＭ－ＲＨＥＥＤ－ＴＫＡＸＳ）的可能性。     

极化反射人工电磁表面

针对以往的人工电磁表面器件只能实现一种电磁功能的现象,提出一种可以根据电磁波极化方向改变其反射方向的人工电磁表面.依据广义菲涅尔反射定律,通过选择x和y方向上的相位梯度分布,电磁波在两个方向反射角可任意调节.以具有两个参数可调的矩形三明治结构为基本单元,基于数值拟合的方法合理选择单元尺寸,搭建6周期和12周期的极化反射人工电磁表面,CST仿真表明,该人工电磁表面系统对x极化和y极化入射的电磁波其反射方向完全相反,并且其反射角可以通过改变周期进行灵活调节,仿真结果和理论分析相吻合.该方法设计的极化反射人工电磁表面器件与传统的极化反射器件相比具有设计简单、体积小、成本低等优势.     

钢水连续定氧及连续测温复合传感器的探讨

本文详细地论述了固体电解质氧浓差电池的极化理论及提高测量精度的方法,提出了以充放电理论为依据的延长电池寿命的新方法。文中论述了钢水连续定氧及连续测温复合传感器的原理及其应用。     

基于超构表面的低散射天线阵列

提出了一种将超构表面与天线阵列组合设计的方法,以同时实现高增益辐射和低背向散射功能。该超构表面由多层金属图案结构组成,对x极化入射波具有透射功能,从而能使天线辐射场低损耗透过;同时,对y极化入射波具有反射相位调制功能,通过将单元按照棋盘格或随机分布排列,可实现y极化入射波的漫散射功能,从而降低天线阵列的后向散射。仿真分析表明,所设计的低散射天线阵列峰值增益为18.8 dB,工作带宽约为12.5%。当探测波为x极化时,10 dB RCS缩减频带为9.5~10.1 GHz,覆盖天线工作频带,最大缩减值为25 dB;当探测波为y极化时,10 dB RCS缩减频带为7.8~12 GHz,最大缩减值高于35 dB。实测结果与仿真分析结果吻合良好。该低散射天线阵列利用超构表面的极化选择特性能实现透、反射功能集成设计,为低散射天线的研究提供了新的思路。     

宽带高效反射电磁波极化调控超表面的实验研究

电磁超表面具有传统材料无法实现的新奇电磁特性. 利用超表面来调控电磁波极化状态成为一个热门的研究领域. 本文提出了一种由金属贴片组成的各向异性超表面来实现对水平极化波和垂直极化波的正交极化调控. 数值仿真结果显示所设计的超表面在8.16～15.32 GHz内可以将水平极化或垂直极化入射的电磁波经过反射后分别转换成其正交分量,极化转换率和相对带宽分别达到了95%和60%. 实验结果与数值仿真结果吻合较好. 通过理论计算和表面电流分布详细阐述了极化调控的物理机理.     

基于极化分集的DF机会中继协作通信系统性能分析

提出对机会中继协作通信系统节点配置极化天线,实现节点到节点无线信号的极化分集,达到通过改善通信链路质量来提升DF机会中继协作通信系统整体性能的目的。由于电磁波信号在传播过程中经过地表及障碍物多次反射、折射、散射以及极化偏转,协作节点和目的节点配置的极化天线接收到的两路极化分集信号具有一定相关性和功率不平衡特性。研究了极化分集信号存在相关性和功率不平衡特性对机会中继协作通信系统性能的影响。结果表明,即使两路极化分集信号具有一定的相关性和功率不平衡特性,DF机会中继协作系统在相同信噪比和相同的信道衰落环境下,性能指标也优于未采用极化分集技术的DF机会中继协作通信系统。     

复合相位调控的单层双功能反射型超表面

基于传输相位与Pancharatnam-Berry（PB）相位的复合相位调控机制，采用单层介质结构，提出了一种单一圆极化（circularly polarized, CP）波入射和在反射的正交双极化信道条件下实现两种独立功能的双功能超表面。推导分析了传输相位与PB相位对同极化与交叉极化反射分量的相位调控机理，并提出了实现同时调控两种分量的单元设计要求。针对单元旋转造成的PB相位失真，提出了一种加载空心圆形贴片的单元改进模型，确保了相位的稳定性。通过精确调控两极化分量的波束空间相位分布，在单圆极化电磁波入射条件下，该超表面可利用两正交极化信道同时实现两种不同功能。仿真和测试结果表明，在右旋圆极化（right handed circularly polarized,RHCP）电磁波入射下，在13~15 GHz工作频段内，所设计的双功能超表面可在同极化反射信道获得携带轨道角动量（orbital angular momentum,OAM）的偏折涡旋波束，在交叉极化反射信道获得偏折笔形波束。该设计具有结构简单、加工成本低等优点，为实现圆极化信道复用与多功能集成提供了新的思路。     

全极化微波辐射计遥感海面风场的 关键技术和科学问题

全极化微波辐射计是一种新型的微波遥感器,它不但测量目标微波辐射信号的两个正交极化分量,并且测量两个正交极化分量的复相关量。这些相关信息对于表面微波辐射的各向异性更加敏感,这样就提供了测量海面风场的一种手段。 文章在介绍国内外全极化微波辐射计现状和特点的基础上,首先对于全极化微波辐射计遥感海面风场的原理及其影响因素进行分析;然后,从全极化微波辐射计的硬件设计和定标两个方面论述了硬件实现的关键技术问题;最后,对于风场反演的有关科学问题进行分析,重点论述了风场反演算法建立的关键,主要技术指标对于风场反演误差的影     

耦合三端子量子点系统中Andreev反射调控的热电输运

以耦合到超导电极、铁磁金属电极及正常金属电极的三端子量子点混杂系统为研究对象,系统研究了自旋极化电子的Andreev反射过程对热电流的影响.研究发现,Andreev反射过程及正常的隧穿过程两种机制的竞争不仅导致热电荷流大小和方向的改变,而且导致热自旋流大小和方向的改变.实验上可通过调控门电压及超导体与量子点耦合强度来实现.     

高分子复合压电材料的结构分析——X射线衍射法

本文使用了射线转靶衍射仪、扫描电镜对于由聚氯乙烯(PVC)与钛锆酸铅(PZT)制备灼复合薄膜(PVC/PZT)材料进行了结构分析研究,定量地计算了PZT粉末样品、未极化的薄膜样品及极化的薄膜样品的各相此例,从而能够清楚地展现了高分子复合材料经电场作用后压电性能出现的原因,并对结构的成因做了物理解释。     

高频电磁波测量土水系统环保传感器的设计与制造

提出了一种通过利用微波方法测量物质复介电常数来分析土水系统特性的方法,并设计了一种环保传感器.该传感器采用较简单的单端微波反射系数法,并利用多孔陶瓷材料制成渗透室.本文论述了此种传感器的设计、制造以及实现测量的方法.     

极化目标分解及其在图像分析中的应用

极化目标分解方法可以概括为三类:Huynen类型的分解理论、相干分解理论和基于特征值的分解理论,它们从不同的侧面刻画了目标的极化散射特性。本文分别对三种分解方法进行了较为详细的论述,并运用基于特征值的分解理论以及目标熵的概念,将其应用于极化雷达图像的分析中,结果表明目标分解法在极化雷达图像融合与增强、极化目标识别等领域有重要的作用。     

超声电机用压电陶瓷极化装置的研究

超声电机中压电陶瓷极化后的分区特性是影响电机输出效率的重要因素,本文针对以往极化方法造成各分区特性不一致的问题,提出了同时同向极化方式,并根据热极化工艺要求,研究了一种压电陶瓷新型极化装置。     

一种带有透波窗口的宽带RCS缩减超表面设计

超表面在调控电磁波的极化、幅值和相位等方面具有极大的优势。针对天线带外低散射的现实需求,通过复合极化旋转超表面和频率选择表面,调节极化旋转单元的响应厚度,实现了兼具高效极化旋转反射和同极化透波窗口的超表面设计。利用几何相位仅对交叉极化波有响应的特性,进一步通过棋盘阵列排布,在透波窗口的两侧实现低散射特性,其中透波带10.0~11.0 GHz插损低于1 dB;在4.5~7.5 GHz和12.0~17.0 GHz频带内实现低散射特性,RCS缩减接近10 dB。仿真和实验结果表明：文中所提出的超表面设计方法和架构具有宽带的RCS缩减特性和低插损透波特性,在隐身天线罩中具有潜在的应用价值。     

开口腔体电磁散射的GRE法计算

利用广义射线法来研究开口腔体的电磁散射问题，简单描述了ＧＲＥ的计算方法，并提出了一种口径划分方法，其划分简单，而且具有足够的计算精度。用此法计算了圆口径开口腔体的雷达散射截面，并给出了用入射反射法及模式法计算的结果。     

多参数反射代数和反射方程的解

本文给出了与双参数和四参数反射方程相关的反射代数,并利用Yang—Baxter实现方法构造了反射方程的解。