地物微波介电常数的测量

在微波遥感中,地物微波介电常数是一个重要的参数。测量微波介电常数常用谐振腔微扰法,它适于测量小耗损物质。在地物遥感中(如水)是大耗损的物质,而且只有取大样品才有意义。因此,微扰法测量受到限制。 本工作采用波导终端短路法测量地物的介电常数,经实验证明,这种方法便于使用。本文将介绍我们使用的测量方法和测量结果。     

计算微波共振器Q值的广义频率增量法

在微波工程和微波能应用中,微波共振器Q值的计算十分重要。可是当共振器的几何结构或场分布复杂时,这一工作变得相当困难。因此寻找此间题简单而实用的方法一直被人们所关注。1984年Kajfez提出了计算仅考虑导体损耗的Q值Q_c的频率增量法。1985年Kobayashi等人应用该法计算了置于两平行导体板之间和导体腔中的TE_0介质棒共振器的Q_c值。但是,Kajfez法只有在与共振器导体壁垂直的电场分量为     

风云三号卫星微波和光谱信号的匹配及其反演应用

风云三号(FY-3)气象卫星作为我国第二代极轨气象卫星,已在轨运行了7年有余,它上面搭载了微波成像仪(MWRI)和可见光红外扫描辐射计(VIRR)等多台仪器,可有效地对全球大气、海洋和陆面进行遥感观测.MWRI的多通道对云和降水等具有很好的探测能力,其空间分辨率随通道的频率而变化,低频通道空间分辨率低;VIRR各通道则具有很高的空间分辨率,可获取目标物的表面信息.本文依据多信息匹配及融合概念及原理,在VIRR像元上获得MWRI各通道亮温,其目的是在VIRR像元上获得光谱信号相应的微波信号,同时也获得了MWRI的高计算分辨率.为实现上述两种资料的信息匹配,分别采用了距离反比权重法(inverse distance weighted,IDW)和就近取值法(nearest neighbor interpolation,NNI),首先通过两种方法的自检验分析比较其结果的优劣,然后确定误差较小的IDW方法作为两仪器探测信号的匹配方法;计算结果表明,该方法在获得高MWRI计算分辨率的同时,产生的低频通道误差小于1 K、高频通道误差小于3 K,未对原始信号产生不可接受的歪曲.作为该匹配数据的应用,本文利用匹配数据中的微波低频通道对云具有一定穿透性的特点,反演了青藏高原地表温度,通过比较该温度与热红外通道亮温识别晴空区和云区,然后利用该数据中的光谱信号识别雪和云相态.由于综合了FY-3微波与光谱信息,从而提高了云和雪的识别能力.     

模拟月壤微波介电特性的实验研究与统计分析

为配合我国即将发射的绕月星载微波辐射计对月观测资料反演的需要, 在野外采集大量地球玄武岩和斜长岩样品及对其进行主元素化学分析的基础上, 配制了9个模拟月壤样品, 并各制成0.8, 1.0, 1.2, 1.4和1.6 g/cm³五个密度等级; 然后在0.5~20 GHz的频率范围内, 用同轴线终端开路法在HP8722C矢量网络分析仪上对其介电常数进行了测量, 并对测量结果进行了处理和统计分析. 研究表明, 在密度、频率和组分三个参数中, 密度对介电常数的作用最为明显, 频率次之, 组分的影响最小. 三者对介电常数实部的影响所占比例大约为45%, 33%, 22%, 对虚部的影响约为55%, 27%, 19%. 介电常数实部随密度和频率的变化符合较严格的线性关系, 和二者的相关系数分别平均为0.99和−0.73. 虚部和密度或频率在约0.5~10 GHz范围呈线性关系, 但在频率高于10 GHz后, 相关性明显弱化; 组分对介电常数的作用较为复杂, 二者之间很大程度上不遵循简单的函数关系, 相关性最小. 对样品主元素氧化物SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂和ΔFe百分含量的多元回归显示, 它们和介电常数之间倾向于符合一个多元一次函数, Ti氧化物或Fe氧化物或Ti、Fe氧化物组合均未表现出其在对介电常数贡献上的特征组分的作用.     

一种均匀场分布的微波谐振腔

随着微波在工业、农业、医学及化学等领域获得越来越广泛的应用,人们对谐振腔内的微波场分布也越来越感兴趣。在微波应用中,特别如用微波等离子体来产生金刚石薄膜的研究和用微波处理农作物种子或其它材料等工作中,人们总是期望谐振腔内有尽可能均匀的场。但令人遗憾的是一般的金属壁的微波谐振腔,其微波场总是不均匀的。以最简单的矩形腔为例,取x、y和z方向的长度分别为a、b和c,且c相似文献   

用于对流层遥感的新型数字化双频微波辐射计

在京、津、冀中小尺度危害性天气监测与超短期预报的实验研究中,新研制的数字化双频微波辐射计将为实验中心提供对流层水汽场及液态水的连续观测资料,原理上水汽变化容易从测量水汽1.35cm微波吸收线附近的大气热辐射中得出,在云天情况下,1cm附近大气窗区的辐射测量可用于计算来自云中液态水的微波辐射的贡献。     

1964年全国量子电子学专业学术会议

中国电子学会于1964年3月30日至4月4日在北京召开了1964年全国量子电子学专业学术会议。到会的有40多个单位的代表约140人。会议收到量子频率标准、微波受激发射及微波波谱、受激光发射等各方面的论文共54篇,会上宣     

关于BPL罗兰C信号的初步测定

在无线电通讯的初期就开始使用低频段(LF)发播精确的时间和频率。到1957年,载频为100kHz的罗兰C导航系统也投入工作了。在一个罗兰C站的地波范围内(海水路迳为3000公里,陆地为1500公里)罗兰C技术给出的定时准确度约为±1μs,典型的定时精度为±0.1μs,其频率日稳定度约为±1×10~(-12)。1983年中国科学院陕西天文台(CSAO)发播了大功率的BPL罗兰C信号,紫金山天文台接收和测量了BPL信号,并与其它14个罗兰C链的结果进行比较,本文对这些结果进行了讨论。     

致密砂岩层系多尺度波耗散规律及双重分形结构模型

了解地层岩石的多尺度非均质性特征对不同频率弹性波响应的影响,对基于地震资料解释与反演地下介质属性至关重要.本文联合采用超声波实验(550 kHz)、声波测井(约10 kHz)和地震勘探(约30 Hz)手段,对鄂尔多斯盆地延长组致密岩石开展观测,估算了不同频率下致密砂岩中的纵波传播速度和衰减.超声波观测结果显示,随着围压增大,孔隙度对衰减的影响有变小的趋势,而黏土含量的影响随围压增大而增大.不同频率范围内,波速和衰减随孔隙度或黏土含量的变化趋势基本一致.测量结果中值及分布特征显示,从超声波到地震频段,纵波速度趋于下降,而衰减却有增大趋势.从超声波到声波频段,速度减小更为显著,中值减小了362 m/s;而测井速度与地震观测结果较为接近.衰减在声波和地震频率之间的差异更为明显.为解释多尺度观测数据,提出了描述孔隙介质中裂隙和黏土尺寸具有自相似分布特征的双重分形结构模型.模型预测与实验结果对比揭示了相关储层黏土包体和裂隙的分形特征.本研究可为进一步解释复杂岩石宽频带波频散和非弹性现象提供理论模型.     

微波左手材料的反射率和相位随频率的变化特性

利用矩形波导法首次由实验研究了微波垂直入射到由铜六边形开口谐振环(split ring resonators, SRRs)和铜杆组成的左手材料(left-handed metamaterials, LHMs)样品表面时, 其反射率和反射相位随频率的变化特性. 实验结果表明: 单层SRRs的LHMs样品在左手频段内出现了一个深度为−3.3 dB的反射峰, 即其反射率为47%. 在左手频段内, 反射波相位随微波频率的变化关系与透射波相位变化不同, 而且反射波相位曲线在反射峰频率处出现一个拐点. 对于三层SRRs的LHMs样品, 其反射峰的深度随样品排数的增加而增加, 即不反射能力增强, 且反射峰与左手透射峰有一个相对频移, 认为不同层间SRRs的相互作用是导致其频移的原因.     

光频标研究的概况

一、引言 测量长度和时间这两个基本的物理量的要求正在迅速地增长,可以说,这两个物理量被测量到何等准确的程度能反映物理学发展的水平。 最初是用一根铂铱合金制成的棒作为米的标准,秒则是以地球的自转或公转为标准的,这样的长度和时间标准的准确度是很差的,约为10~(-a)左右。 近二十多年来,由于量子电子学的发展,测量时间的准确度获得了显著的进展,这是由于     

卫星微波(SSM/I)遥感陆地降雨

对卫星SSM /I测量数据 ,用综合微波指数法反演中国陆地 96～ 1 2 7°E ,1 70～ 44°N区域内的夏季降雨 .用同期的实际降雨资料检验表明 ,雨强在 2～ 2 .9mm/h的范围内 ,反演雨强的均方根误差为 0 .9mm/h ;在 3～ 5mm/h的范围内 ,均方根误差为 1 .6mm/h ;在 5 .1～5 0mm/h的范围内 ,均方根误差最大为 4.2mm/h .个例研究结果表明 ,给出的降雨判别树及综合微波指数法对雨区的识别和雨强的反演是合理可信的     

面状分布缺陷谐振环对左手材料微波效应的影响

研究了面状分布缺陷开口谐振环(split ring resonators, SRRs)组对三维左手材料的微波透射行为的影响.用电路板刻蚀技术制备了以六边形SRRs与金属铜Wires组合为结构单元的三维左手材料样品, 利用波导法测量了含有不同空间取向面缺陷SRRs构成的三维左手材料X波段(8~12 GHz)微波透射行为. 实验表明, 相对于无缺陷情形, 面缺陷的引入使谐振峰谐振频率移动, 且红移、蓝移的情况都存在; 谐振强度明显下降, 最多达到19.3 dB, 相当于原来的46%; 通频带宽在[315~817.5 MHz]范围变化. 面缺陷的存在破坏了材料的周期性结构, 导致形成新的电磁谐振条件、谐振峰发生变化. 不同空间取向的面缺陷对材料周期性结构改变程度不同, 其缺陷效应差异较大. 相对于点缺陷、线缺陷, 面缺陷效应更强.     

悬汞电极阳极溶出伏安法测定微量镉与铅

本文意图用阳极溶出伏安法代替Bush的示波极谱法来测定纯硒中微量镉与铅;以及以硫酸铍本身为支持电解质来代替氯化铍为支持电解质的普通极谱法,借以提高测定的灵敏度。为了分离铟与镉,前人在3M的碘化钠中,使用了镉与铟的还原波,但铟在此底液中的溶出极谱出现两个峰,且在卤化物浓度高时,铟严重地干扰铅的测定,所以我们采用了0.5M溴化钾底液。此时,铅、铟和镉的溶出峰电位依次为-0.34伏(对饱和甘汞电极,下同)、-0.55伏和-0.62伏,可测定20毫升中0.05微克镉和0.4微克铅,与上述示波极谱法的可测下限相当。在硫酸铍介质中,铜、铋、铅、铟、镉和锌的     

磁性碳纳米管吸附/微波再生处理水中五氯苯酚

利用热分解法制备了磁性碳纳米管,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)进行了表征.研究表明,磁性碳纳米管纯度高且孔隙均匀,外径约为50 nm,比表面积为146.7 m2/g;同时加外磁场可以快速其分离.磁性碳纳米管应用于吸附/微波再生处理水中五氯苯酚,结果表明,磁性碳纳米管对五氯苯酚的吸附动力学符合Langergren模型,其平衡吸附量为30.5 mg/g;吸附等温线符合Freundlich模型.吸附饱和磁性碳纳米管经微波再生循环使用5次,再生率均高于100%,且磁性良好.     

岩石和土壤的微波介电特征及其在微波遥感中的应用研究

要评价地物的微波辐射特征、散射特性和选择传感器的最佳波段,必须了解它们的介电性质的变化规律。岩石和土壤是分布最广的地物,研究其介电特性是微波遥感的一项重要内容。一、矿物、岩石、土壤的微波介电特征在三公分波段,利用谐振腔微扰法对近200种矿物,260多个岩石和150多个土壤样品的微波复介电常数(ε)的实部(ε′)和虚部(ε″)进行了系统的测量和研究,部分结果列于表1。     

新型多铁层合异质结及其在可调微波器件中的应用

电压调控磁序的研究,对于实现超快响应、微型化和低功耗的电子器件具有重要的理论和实践意义.同时具有铁电和铁磁特性的多铁异质结可通过基于应变诱导的磁电耦合效应实现由电压调控磁特性,从而引起了学术界的广泛关注.在多铁异质结中,利用磁弹作用,电场引起的机械应变可在铁磁相中产生等效磁场,并改变其铁磁共振频率.因此,由其制备的微波器件必然满足微型化、超快响应和低功耗的要求,并可实现新的功能性.本文将从不同的方面介绍最近关于多铁体及其在微波器件中的应用等方面的工作,主要包括:具有强磁电耦合效应的新型多铁层合异质结的构建,基于多铁异质结的可调微波信号处理器的开发,以及在多铁异质结中通过铁电畴弹性反转来非易失性调控微波性质的研究.这类可调节的多铁异质结及其器件的研发为实现下一代可调磁性微波元件、超低功耗电子器件和自旋电子元器件提供了广阔的前景.     

离子选择性电极离子活度计算图

离子选择性电极测量法发展极为迅速。Gran提出标准加入法测量电位的图算法,应用于离子选择性电极电位测量,提高了测量精度。现有专门印制的Gran计算图纸,因它仅适用于20℃时的标准斜率,且要采用特制的多线束计算图,限制了它的应用和推广。赵藻藩提出以ΔE和Δ_(px)为纵轴的图算法;陈洪渊等提出多点增量三元计算图。此二     

闭合宇宙的新观测证据与宇宙学的危机

<正>宇宙学的研究已经进入到一个精确宇宙学时代.普朗克卫星以前所未有的精度精确测量了宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background, CMB)上的微小温度涨落和极化,这些测量结果为宇宙学参数提供了强有力的限制[1].总体来说,普朗克观测结果明确支持一个仅含有6个基本宇宙学参数的宇宙学模型,即所谓的宇宙学常数冷暗物质(Λ colddarkmatter,CDM)模型.目前,空间平直的CDM模型被普遍视为一个宇宙学的标准模型,因为该模型的预言与几乎所有的宇宙学观测都符合得很好.但近年来宇宙学也遭遇到非常严峻的挑战.最主要     

神九的太空13天——解读神九内部结构及飞天对接过程

神九的内部结构 神九由轨道舱、返回舱和推进舱组成,主要职能为搭载水、食物、推进剂和实验设备,用做紧急逃生飞船(救生舱)和进行载人空间对接.神九首次搭载活体蝴蝶(卵和蛹)升空.神九长约为9m,最大直径2.8m,质量约8t,与之前的飞船相比,可靠性更高,时序更合理,故障处置余量更大,安全性得到了显著提高. 跟踪测量系统 神九前部装有微波雷达、激光测距仪,可对天宫一号进行捕获、跟踪、接近、对准,与天宫一号上的信标、应答机构构成一套完整的跟踪测量系统.