电磁波极化教学实验设计与实践

文章设计了一项电磁场与波课程的新实验,介绍了如何研制开发极化旋转支架、多极化发射天线等实验装置,用线极化天线对多种极化形式的电磁波进行接收测量,组合成一个完整的电磁波极化实验系统。该项新实验解决了电磁波极化实验难以开展的问题,对学生充分理解电磁波极化这一教学难点,起到了极大的作用。     

“天线原理”课程配套教学实验的优化设计

针对院校开设天线教学实验的种种困难,对天线课程配套的实验进行了优化,引入仿真计算技术,采用阶梯教学的模式,设计了一套行之有效的实验体系,取得了良好的教学效果。     

一种基于子阵分解的高效整流天线阵列

针对微波无线能量传输系统中接收端功率密度非均匀分布,提出了一种高效的子阵分解微波整流天线。通过研究接收天线阵列功率密度分布规律,设计了针对不同最佳功率点的整流电路。在微波整流电路功率动态范围有限的情况下,采用子阵分解微波整流天线设计,可以拓展微波整流功率范围,提高系统效率。实验结果表明,针对微波输出功率从-5~22 dBm的类高斯分布接收阵列天线,采用最佳工作点为21、17和10 dBm的3种微波整流电路,通过基于子阵分解进行优化排布,使整流天线的整体效率提高10%以上。     

基于MATLAB的MIMO通信系统教学平台的设计与实现

多输入输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统利用发射端的多个天线独立发送信号,在接收端利用多个天线接收并检测信息。针对MIMO通信系统中空时编码和检测技术理论性强且抽象的特点,设计了一个基于Matlab的MIMO系统教学演示平台。在该平台上可以演示采用不同信道编码、不同调制方式以及不同的检测算法下MIMO系统的信道容量以及误码率性能,通过性能演示学生可以直观地了解编码、调制以及检测模块对系统性能的影响。学生还可以通过该演示平台选择不同的发送天线和接收天线数目,实时演示收发天线数目对MIMO系统性能的影响。教学实践表明,通过该平台的实时演示可以加强学生对通信原理课程的理解,调动学生编程实现MIMO系统模块的积极性,为进一步学习现代通信的关键技术奠定了基础。     

一种基于四元数正交设计的极化空时分组编码

构建了一种四元数正交设计的极化空时分组码（orthogonal space time polarization block code,OSTPBC）,该码满足正交设计关系,能够通过极化天线进行发射和接收,并且可以进行满码率发射.在速率和传输速率相同的情况下,对正交极化空时分组码和发射天线数为4的复正交设计空时分组码进行仿真比较,结果表明正交极化空时分组码在不增加发射天线和接收天线的情况下可以有效降低误码率,提高系统性能.     

便携式高频地波雷达双频接收天线的设计与实现

现有高频地波雷达大多采用单一工作频率,较易受外部干扰影响,且回波包含信息有限。设计与实现了一种便携式高频地波雷达双频接收天线,通过对原有单频接收天线电路进行修改,增加频率控制端和开关电路,实现了三元交叉环/单极子接收天线同时双频工作的功能。室内测试及现场实验结果均验证了该双频接收天线的有效性。     

双频电子标签低频接收天线设计

本文在低频磁通信与磁感应原理的基础上,设计了一种应用于双频电子标签低频部分的接收天线。通过对小型化低频磁性天线的研究,设计出了磁芯及线圈,并进一步制作了实验用天线。经测试表明,在电子标签的125KHz工作频段,该天线距发射天线5m处能够产生3~5mv的感应电压,从而能够接收到发射信号,满足实际应用要求。     

基于负阻抗变换有源接收天线的稳定性研究

对于基于负阻抗变换为基础而设计的有源接收天线,具有较高的接收灵敏度和理想的天线高度;但是由于负阻抗变换是一种正反馈,致使天线的稳定性变差,因此采用宽带低噪声可变增益放大器和深度负反馈电路的结合来改善天线稳定性,并通过仿真和实验来给予验证.实验结果证明,通过加入可变增益放大器,基于负阻抗变换的有源接收天线具有高稳定性、高灵敏度和低噪声等特性,从而最终实现一个性能优良的有源接收天线.     

天线与电磁场课程综合设计性实验的研究

为改善天线与电磁场实验课程缺少综合设计性实验并且脱离实际工程的现状,以金属栅网屏蔽电磁波传播为例,提出了一种综合设计性实验的教学思路。实验所用天线和金属栅网均需学生自主设计、仿真、制作并测试,其中金属栅网的设计结合了前沿的频率选择表面技术,实现了与时俱进。通过设计性实验不仅激发了学生的学习兴趣,而且促进了学生熟悉实际工程的操作过程,提高了独立思考以及解决问题的能力。     

一款小型化2.45 GHz整流天线的设计

为解决整流天线设计复杂、整流效率较低的问题,提出一种新型S波段微波整流天线,利用空气层拓展贴片天线的带宽,将整流电路集成到天线的空气层内,减小了整流天线的尺寸,并研究了天线和整流二极管阻抗匹配的关系。基于该结构,设计了2.45 GHz微波贴片整流天线,采用F4B介质板进行加工,整流天线的横截面为70 mm×70 mm。经实验测量,该新型微波整流天线在天线接收功率为20 dBm时,整流效率达到72.4%。该新型整流天线相比传统整流天线具有尺寸小、高射频-直流转换效率的特点,证明了设计的有效性。     

科学构建大学物理实验教学新体系

分析了辽宁师范大学物理实验教学中心构建的“一条主线、五个模块、三个层次”大学物理实验教学新体系的内涵。教学实践表明,按照科学构建的全新大学物理实验教学体系进行实验教学,有助于更好地实现实验教学与理论教学、实验教学与科学研究、课堂教学与课外实践的结合,为培养创新型和应用型人才奠定坚实的实验教学基础。     

材料力学实验独立设课教学改革实践

实验教学是抓教学质量工程的重要环节之一,材料力学实验课教学改革势在必行,文章以学分制下实验教学改革为核心,对材料力学实验教学的管理模式、教学方法、教学手段、考核方法进行了改革和实践。结果表明,此项改革是切实可行的,对提高学生的实验能力和培养学生创新精神具有积极的效果,提高了实验教学质量。     

生物学实验教学的改革与实践

该文阐述了生物学本科实验教学在人才培养中的作用和地位,明确了河北师范大学国家级生物学实验教学示范中心实验教学改革的措施,提出了"三个层次、三个模块、一个结合和四个保障"的实验教学体系、内容及方法,提高了当代大学生的综合素质,加快了培养有较强独立动手能力和较高创新能力的人才的步伐。     

无机化学实验教学方法初探

化学实验课是普通高校化学教育专业必修课程。如何通过无机化学实验课程的教学．激发学生的学习兴趣，培养他们的独立实验工作能力，有效地发展教育对象的素质，是实验教学中的一个关键问题。因此，就无机化学实验室的布置、实验课的讲解艺术、实验中的教学指导、实行开放性教学及以科研带动教学等方面提出了一些具体方法。     

心理实验教学中应重视培养学生评价实验的能力

在实验教学中,培养学生综合运用所学知识来分析和解决问题是素质教育的一个重要方面.本文对在心理实验教学中如何培养学生评价实验的能力做了初步探讨.     

信息化技术辅助建立实验教学测评机制

文章针对目前工科大学物理实验教学中不重视学生自主学习能力的培养;预习没有被纳入考核的内容,缺乏有效的实验预习测评监督机制,导致学生预习效果差,直接影响实践教学;实验教学缺少实验网络平台的支持等问题,提出了切实可行的改革方法。实践表明：通过建立实验信息化平台和改革实验考核制度,督促学生在实验前自主学习实验内容,对提高实验教学质量有积极作用。     

提高学生学习主动性的实验教学改革探索

文中对实验教学改革进行探讨,提出教学和实验考核的新方法。实践证明本方法能培养学生学习兴趣,激发学生学习热情和主动性,变被动学习为主动学习,从而改善了教学效果,对实验教学改革具有借鉴作用。     

生物科学大类专业实验教学改革的探讨

以生物科学实验技术为例,分析了传统教学实验中存在的问题,探讨了4种实验教学改革模式:改革实验教学模式、实验教学独立运行;创建科学的实验教学体系;实施开放式实验教学;重视实验师资队伍建设。实践表明,新的教学模式切实可行,有利于培养学生创业创新能力,提高了学生综合素质。     

实验教学示范中心建设模式探索

示范中心的建设是一项长期的系统工程。对照省级及国家级示范中心建设评审要求,分析了高校建设示范中心面临的主要问题。确立了示范中心建设的目标、主要内容,探讨了“以创新能力培养为主线,以实验教学体系建设为核心,以软件建设带动硬件建设,以信息化建设全面推动管理建设”的内涵式建设模式。