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微波通信技术论文大全11篇

时间:2023-03-20 16:17:34

微波通信技术论文

微波通信技术论文篇(1)

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.

微波通信技术论文篇(2)

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(3)

《微波与卫星通信》是电子信息工程无线通信方向必须的一门核心专业基础课程。该课程介绍微波与卫星通信的基本原理、微波与卫星通信技术以及电波传播原理等三大部分的知识,具有极强的理论性和抽象性。通过本课程的系统学习将有助于移动通信、射频通信电路、无线通信电波传播与天线技术等后续专业课程的开展。为此,本文就该课程的理论与实践的联合培养模式、专业知识衔接、多维立体互动教学和对分易教学平台的应用开展探讨。

一、理论与实践联合培养模式探究

本课程的教学目标在于:通过对《微波与卫星通信》基本原理的剖析式分析,要求学生掌握微波与卫星的基本概念、特征和系统结构,了解微波与卫星通信区别于其他无线通信技术的最基本的特点;通过学习微波与卫星通信的基本技术,要求学生掌握《微波与卫星通信》常用的调制与解调原理、信道编码技术、多址技术;通过学习《微波与卫星通信》无线电波传播原理,要求学生掌握电磁波的传播特性、电波传播链路的计算与设计。可以看出,《微波与卫星通信》也是一门实践性较强的实训课程,若学生仅限于学习书本上的基本原理、常用通信技术以及电波传播等理论知识,并不能解决与《微波与卫星通信》相关的复杂工程问题。鉴于此,该课程需要开设一定课时量的实验,学生可以熟悉微波与卫星通信的基本技术,掌握常用微波电路系统的测试方法和设计思想,实地测量并分析实用的微波电路部件,包括放大器、各种滤波器、混频器和功放器等输出的时域和频域信号。通过使用卫星通信收发平台、测试软件及分析仪器,对微波电路系统进行测量和设计可以培养学生的操作能力、分析能力、知识的应用能力、协作能力等综合素质,使学生对工程性实践操作有更明确、更深刻、更直观的认识,从而为学生的工程实践应用奠定基础。

二、专业知识衔接,提高教学效果

该课程需要扎实的数理基础和抽象思维,因此在前期导向课程的教学活动中,比如大学物理、通信原理、移动通信等,应对相关的基本知识点做介绍。例如大学物理中的麦克斯韦方程组知识点在电波传播中的衔接;地面移动通信中常用的调制解调技术与卫星通信背景下调制解调方案的指标差异。除了与前导向课程的衔接,还需要结合空天地海一体化技术的发展,增加该技术领域的发展前言,激发学生对课程的兴趣,比如增加卫星定位、导航、深空通信、临近空间、水声通信等相关背景和关键技术的介绍。

三、以学生为主体,激发能动性

近年来,高等院校在教育教学改革方面进行了积极探索,取得了一定的成绩,但仍是在以往教育机制上做的延续,因而教育模式还存在弊端,这种弊端主要体现在忽视了学生的主体地位,未能激发学生学习的主动性和能动性。为此,我们应该结合日常的教学活动,将创新性的多维立体互动式教学模式应用到理论与实践课程教学活动中[1][2]。《微波与卫星通信》课程中的重点知识点的理论性比较强,仅在有限的学时中,让学生对微波与卫星通信的基本原理有深入的理解尤为困难。若将学生作为课堂教学的主体,结合多样化、多维度和互动式的教学模式,将会改变原有的一些固定教育方法。举例来说,在讲授卫星通信中的信道分配和多址接入时,可以等效为各楼层教室的使用时间、使用群体和群体语言等。

四、使用现代多媒体技术改革教学模式

随着通信技术的快速发展,各种先进的现代化多媒体技术应运而生。这些技术改变了传统的灌输式教学方法,不再只强调教师对课堂的主导。对分易是一种新型的教学平台,适合多种教学模式,是一款服务于高校教师的技术平台。在《微波与卫星通信》课程管理中,利用此平台能够将课堂教学中的框架、重点、难点和讲解内容展示给学生,同时,学生课后也能自主性、个性化的独立学习或者开展小组讨论和交流。此外,在课程中,还可以利用平台的灵活性、快捷性、实时性和可控性等特色进行作业批阅、课后师生互动、课堂反馈和课堂分组等管理。结论:通过以上对《微波与卫星通信》课程内容设计与教学模式的探索研究,我们以学生为主体,结合电子与信息专业应用型学生的特点调整理论与实践教学环节,重点开展理论与实践的联合培养。同时,采用多维立体互动的教学模式,以线上慕课微课、线下对分易平台提高学生对课程的热情和学习的积极性,管理课程教学,获得较好的教学效果。同时,通过前向与后续课程的衔接,使学生掌握电子技术基础知识体系和信息通信领域的基本理论与方法,从而具有运用理论知识解决复杂工程问题的能力。

参考文献

微波通信技术论文篇(4)

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.

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)

中图分类号:G2文献标识码:A文章编号:1674-6708(2016)154-0114-01

数字微波技术在通信领域一直起着举足轻重的作用,它是以微波作为载体传输数字信息的通信技术。在卫星数字通信和光纤数字通信不断发展的背景下,数字微波通信已经从长距离通信转入中短距离的接入传输,在电视节目中出现的微波摄像设备因其频带宽干扰小,组网灵活便捷,移动迅速的特点,已经被广播电视台多点变换的直播、录播节目广泛应用。

1数字微波技术简析

微波在空气之中的传播特性与光波在空气中的传播特性基本一致,其传播都是按照直线形式进行的,遇到障碍物之后会被阻断,并伴随反射现象的发生,正是由于这一原因,数字微波通信的主要方式为视距通信。由于受到地球曲面的影响,微波要想获得长距离的传播,必须经过多次接力传播,也就是信号要在经过多次的中继转发,这种数字通信方式也被称作微波中继传输方式。在实际的传播过程之中,需要依靠终端站和中继站进行传播,每隔50km需要设置一个中继站,只有这样才能保证信号的质量。正是由于这一特征,促使数字微波技术传输的信号质量较高,具有较为明显的特征。

1.1传输能力强

我们在利用数字微波技术进行信号传递的过程之中,其传输过程需要依靠微波频率进行,微波本身就是指一定波长的波类,在实际的传播环境之中,微波具有较高的频率以及较宽的频段,这就促使微波在传输信号之中可以调节抛物面天线,改变天线口的面积来实现波长的调整,这种方式对于信号传输能力的增强具有十分明显的效果。并且,微波信号在传输的过程之中经过中继站的多次调整,其信号不会减弱,可以提高其传输能力,保证信号质量。

1.2传输容量大

数字微波传输方式采用的多路传输,正是由于这种多路传输的特点,决定了在传输的过程之中可以设置多个频点,从而提升了信息的容量。

1.3传输可靠性强

前文已述,数字微波的传输过程之中需要依靠多个中继站,通过接力的方式进行信号的传输,这种信号传输方式可以保证信号传输的质量,进一步提升信号的准确性与可靠性,提高传输能力。

2数字微波传输在广播电视中的具体应用

广播电视制作正向高清发展,很多电视台正逐步在进行高清改造,无线微波高清摄像机已经为电视台所广泛应用,大型活动拍摄,现场跟踪报道等场合越来越地使用了高清制作,将高清无线微波摄像机系统加入到节目制作中,极大地提升了现场直播节目及场地变换多,移动范围大的节目录制质量。无线微波摄像机因其机位设置的灵活,移动方便等特点越来越受到电视台的欢迎。我台就配备了一套依托新闻直播车,三台无线微波摄像机一台车顶固定机位组成的四讯道直播系统,通过车顶微波进行台内信号传送,目前应用效果很好。为保证无线微波摄像机在一些复杂地形条件有效的传输,在后续应用过程中需要对数字微波传输形式进行有效的分析,并确定数字微波形式的应用形式。

2.1摄像机微波发射形式分析

在后续设计和干预过程中,必须重视发射形式的应用系统供应商(LinkReaearch)的编码方案一直是以高质量、低延时作为产品的特点在后续干预过程中,为了达到(OFDM微波传偷规范中提供更佳的编码效果,需要利用20MHz宽通道的方式提高传偷的有效码率此外在信息后续控制阶段,现有的调制形式对广播电视的应用有一定的指导性意义,必须及时对技术形式进行分析,确定合理有效的应用方案LMS-T是在充分吸收DVB-T的影响下形成的一种技术形式,最大的特点是载体比较大,能在最短的时间内接受载波在后续控制和应用过程中,要优化接收端的形式,实现合理化控制和应用由于现有设计形式对信息形式有一定的要求,为了满足连续性设计的要求,必须不断提升信号传输效果。现常用的Link微波发射端1500的调制方式主要为QPSK和16-QAM,在日常使用情况下,长距离传偷一般采用QPSk的调制方式,短距离高质量传偷采用16-QAM的调制方式。在无遮档无干扰,发射功率同为100mW的情况下,理论上QPSK传偷距离为lkm(如加功率放大器,发射功率达1000mw时传偷可达3km),但传偷质量欠佳,画面细节损耗大;16-QAM传偷距离为400m,传偷质量高。

2.2数字微波传输网络系统

1)通常情况下,我们在使用数字微波进行信号传输时,使用的传输电路一般为SDH电路,其传输干线需要设置一定波长的保护波道,积极采用环路的方式对传输电路进行科学的布置,在布置的过程之中科学的设置节点进行网络连通,从而形成相应的传输网,这种传输网具有相互备份的功能。

2)要科学的设计电路波道,一定要保证设备的波道符合规定。

3)科学设置微波传输的备份系统,一般应该采用无损切换开关,与此同时,注重利用ATPC技术,以此来提升传输网的整体性能。

4)传输系统的管理中心应该设置干线传输电路,并做好传输网管系统的安全备份,以防万一,科学设置各个网管的信息,并要结合实际传输情况进行主业务倒换。

5)可以在微波总站建立应急指挥系统,在对所有电路进行连接时可以借助公用通信网络来完成,并配备相应的通信设各。而且在每一个微波站内都需要配置一路外线电话。

2.3信号系统配置

结合微波站的工作状态进行信号源配置,上节目的微波站需要科学的配置信号源,而针对下节目的微波站则应该设置相应的传输信号,这两种信号站都应该设置相应的备份设备,以防万一。

2.4自动监控系统

上下节目的微波站需要在关键的环节配备故障自动报警系统,对微波信息进行适时的监控,通过这种监控保证微波信号的正常传输。配备的自动监控系统要结合实际的工作要求进行科学的设置,并对相关参数进行适时的监控,一旦发现问题必须进行快速处理。

3结论

综上所述,数字微波传输技术因其自身具有显著的优势,既保证了广播电视信号的良好传输,又保证了广播电视的安全播出。随着科技水平的不断提高,相应数字微波技术和设备的不断更新、提高,数字微波传输技术必会有更好地推动广播电视行业发展。

参考文献

[1]罗廷堂.数字微波传输在广播电视中的应用[J].科技创新与应用,2015,5:192.

微波通信技术论文篇(7)

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.

微波通信技术论文篇(8)

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(9)

微波技术在通信领域一直起着举足轻重的作用,它是以微波作为载体传输数字信息的通信技术。在卫星数字通信和光纤数字通信不断发展的背景下,数字微波通信已经从长距离通信转入中短距离的接入传输,在电视节目中出现的微波摄像设备因其频带宽干扰小,组网灵活便捷,移动迅速的特点,已经被广播电视台多点变换的直播、录播节目广泛应用。

1数字微波技术简析

微波在空气之中的传播特性与光波在空气中的传播特性基本一致,其传播都是按照直线形式进行的,遇到障碍物之后会被阻断,并伴随反射现象的发生,正是由于这一原因,数字微波通信的主要方式为视距通信。由于受到地球曲面的影响,微波要想获得长距离的传播,必须经过多次接力传播,也就是信号要在经过多次的中继转发,这种数字通信方式也被称作微波中继传输方式。在实际的传播过程之中,需要依靠终端站和中继站进行传播,每隔50km需要设置一个中继站,只有这样才能保证信号的质量。正是由于这一特征,促使数字微波技术传输的信号质量较高,具有较为明显的特征。

1.1传输能力强

我们在利用数字微波技术进行信号传递的过程之中,其传输过程需要依靠微波频率进行,微波本身就是指一定波长的波类,在实际的传播环境之中,微波具有较高的频率以及较宽的频段,这就促使微波在传输信号之中可以调节抛物面天线,改变天线口的面积来实现波长的调整,这种方式对于信号传输能力的增强具有十分明显的效果。并且,微波信号在传输的过程之中经过中继站的多次调整,其信号不会减弱,可以提高其传输能力,保证信号质量。

1.2传输容量大

数字微波传输方式采用的多路传输,正是由于这种多路传输的特点,决定了在传输的过程之中可以设置多个频点,从而提升了信息的容量。

1.3传输可靠性强

前文已述,数字微波的传输过程之中需要依靠多个中继站,通过接力的方式进行信号的传输,这种信号传输方式可以保证信号传输的质量,进一步提升信号的准确性与可靠性,提高传输能力。

2数字微波传输在广播电视中的具体应用

广播电视制作正向高清发展,很多电视台正逐步在进行高清改造,无线微波高清摄像机已经为电视台所广泛应用,大型活动拍摄,现场跟踪报道等场合越来越地使用了高清制作,将高清无线微波摄像机系统加入到节目制作中,极大地提升了现场直播节目及场地变换多,移动范围大的节目录制质量。无线微波摄像机因其机位设置的灵活,移动方便等特点越来越受到电视台的欢迎。我台就配备了一套依托新闻直播车,三台无线微波摄像机一台车顶固定机位组成的四讯道直播系统,通过车顶微波进行台内信号传送,目前应用效果很好。为保证无线微波摄像机在一些复杂地形条件有效的传输,在后续应用过程中需要对数字微波传输形式进行有效的分析,并确定数字微波形式的应用形式。

2.1摄像机微波发射形式分析

在后续设计和干预过程中,必须重视发射形式的应用系统供应商(LinkReaearch)的编码方案一直是以高质量、低延时作为产品的特点在后续干预过程中,为了达到(OFDM微波传偷规范中提供更佳的编码效果,需要利用20MHz宽通道的方式提高传偷的有效码率此外在信息后续控制阶段,现有的调制形式对广播电视的应用有一定的指导性意义,必须及时对技术形式进行分析,确定合理有效的应用方案LMS-T是在充分吸收DVB-T的影响下形成的一种技术形式,最大的特点是载体比较大,能在最短的时间内接受载波在后续控制和应用过程中,要优化接收端的形式,实现合理化控制和应用由于现有设计形式对信息形式有一定的要求,为了满足连续性设计的要求,必须不断提升信号传输效果。现常用的Link微波发射端1500的调制方式主要为QPSK和16-QAM,在日常使用情况下,长距离传偷一般采用QPSk的调制方式,短距离高质量传偷采用16-QAM的调制方式。在无遮档无干扰,发射功率同为100mW的情况下,理论上QPSK传偷距离为lkm(如加功率放大器,发射功率达1000mw时传偷可达3km),但传偷质量欠佳,画面细节损耗大;16-QAM传偷距离为400m,传偷质量高。

2.2数字微波传输网络系统

1)通常情况下,我们在使用数字微波进行信号传输时,使用的传输电路一般为SDH电路,其传输干线需要设置一定波长的保护波道,积极采用环路的方式对传输电路进行科学的布置,在布置的过程之中科学的设置节点进行网络连通,从而形成相应的传输网,这种传输网具有相互备份的功能。2)要科学的设计电路波道,一定要保证设备的波道符合规定。3)科学设置微波传输的备份系统,一般应该采用无损切换开关,与此同时,注重利用ATPC技术,以此来提升传输网的整体性能。4)传输系统的管理中心应该设置干线传输电路,并做好传输网管系统的安全备份,以防万一,科学设置各个网管的信息,并要结合实际传输情况进行主业务倒换。5)可以在微波总站建立应急指挥系统,在对所有电路进行连接时可以借助公用通信网络来完成,并配备相应的通信设各。而且在每一个微波站内都需要配置一路外线电话。

2.3信号系统配置

结合微波站的工作状态进行信号源配置,上节目的微波站需要科学的配置信号源,而针对下节目的微波站则应该设置相应的传输信号,这两种信号站都应该设置相应的备份设备,以防万一。

2.4自动监控系统

上下节目的微波站需要在关键的环节配备故障自动报警系统,对微波信息进行适时的监控,通过这种监控保证微波信号的正常传输。配备的自动监控系统要结合实际的工作要求进行科学的设置,并对相关参数进行适时的监控,一旦发现问题必须进行快速处理。

3结论

综上所述,数字微波传输技术因其自身具有显著的优势,既保证了广播电视信号的良好传输,又保证了广播电视的安全播出。随着科技水平的不断提高,相应数字微波技术和设备的不断更新、提高,数字微波传输技术必会有更好地推动广播电视行业发展。

作者:吴志伟 单位:金州新区广播电视台

参考文献

微波通信技术论文篇(10)

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.

微波通信技术论文篇(11)

    电磁场与电磁波主要研究电磁场运动规律,包括时变电磁场和电磁波,是后续微波技术与天线等课程的先修课程.微波技术与天线讲授传输线理论、规则金属波导、微波集成传输线、微波网络基础、微波谐振器等方面的理论知识,为微波通信及相关领域的学习和研究打下坚实的基础;移动通信原理研究现代移动通信的基本理论、关键技术及体系结构,涉及到电波传播及模型、话务量及模型、高阶调制解调、先进的信道编解码、扩频等移动通信系统中的多项关键技术及其性能分析;卫星通信原理主要内容包括卫星通信链路设计、卫星通信网和移动卫星通信系统等;微波技术与天线、移动通信原理、卫星通信原理这三门课程在课程群中起着承上启下的作用.

    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.

    我校具有优势的第三代移动通信系统实验环节更能提升学生的动手能力,进一步拓展学生的学习兴趣.同时还开设包括“大学生科技文化节”等在内的实践、外训、参观等活动,大都是与移动通信相关的实践活动.这些活动一方面对学生在移动通信学习提出新的要求,同时进一步提升学生的动手能力和学习兴趣,促进学生对抽象理论的决速理解,有利于培养学生的创新意识和创新能力.综上所述,通过课程群建设,充分发挥课程群结构整体功能效益,减少课程内容的重复,加深了学生对课程间联系和主要知识点的理解掌握,提高了教学质量,并使学生具备一定的实践和研究能力,有利于培养适应社会发展和需求的毕业生.