中国科学院生态环境研究中心, 中国科学院饮用水科学与技术重点实验室, 北京 100085
基于三维荧光光谱(3D-EEM)技术, 结合荧光区域积分法(FRI)和荧光特征参数, 研究了武汉市4种不同类型(河流、 湖泊、 水源水、 雨水)的天然水体中溶解性有机质(DOM)的三维荧光光谱特征, 并和近十年武汉东湖相关的研究数据进行了比对。 结果表明, 5种荧光组分均有检出, 分别为类酪氨酸荧光组分(C1)、 类色氨酸荧光组分(C2)、 类富里酸荧光组分(C3)、 溶解性的微生物代谢物类荧光组分(C4)和类腐殖酸荧光组分(C5)。 从荧光特征上来看, 水质较差、 存在轻中度富营养化、 受污染较重的湖泊类水样中C1、 C2和C3组分的荧光强度最高, 相对较清洁的水源水、 雨水与作为对照的自来水中DOM的荧光组分相似, 仅C5组分存在差异; 从DOM的来源上看, 武汉市内不同类型天然水体中DOM具有显著的陆源(陆生植物和土壤有机质等)为主、 内源(微生物、 藻类等)为辅的混合输入特征; 河流、 湖泊、 雨水和水源水中DOM的陆源组分占比均值分别为46.2%, 56.4%, 54.2%和51.6%, 内源组分占比均值分别为12.3%, 10.1%, 10.4%和9.7%。 相关性分析表明, C1, C2和C3组分之间具有显著的相关性(R2>0.98), 主要来自陆地来源, 具有同源性; C4、 C5组分分别和总磷(TP)、 总有机碳(TOC)之间具有较强的正相关性(R2>0.73)。 与历史数据进行对比分析发现, 近10年武汉东湖湖水中DOM的陆源组分(类酪氨酸、 类色氨酸、 类富里酸)呈逐步上升的趋势, 但是在2020年东湖湖水DOM组分的陆源组分骤降, 类腐殖酸和微生物代谢组分明显上升。
三维荧光 天然水体 溶解性有机质 武汉 3D-EEM Dissolved organic matter Natural water Wuhan 光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1642
1 中国电子科技集团公司第三十三研究所, 太原 030006
2 电磁防护材料及技术山西省重点实验室, 太原 030006
采用微控制电路加载技术控制超材料的等效介电常数和等效磁导率在不同时间的空间分布形式, 实现空间滤波器中心频率的可调.设计了一种方环缝隙结构超材料滤波器, 单元结构尺寸为18.5 mm×18.5 mm, 通过在单元结构上加载变容二极管实现X波段内的连续可调.当变容二极管电容值从0.15 pF增大到0.70 pF时, 仿真结果表明滤波器的中心频率从11.8 GHz逐渐减小到10.5 GHz, 工作带宽为16.3% (10.2~12.0 GHz), 通带内的回波损耗最小值为22 dB, 插入损耗最大值为0.6 dB.测试结果表明滤波器的中心频率从11.7 GHz逐渐减小到10.3 GHz, 工作带宽为17.2% (10.1~12.0 GHz), 且通带内的回波损耗最小值为25 dB, 插入损耗最大值为0.5 dB.
超材料 滤波器 二极管 宽频带 频率可调 Metamaterial Filter Diode Broadband Frequency tunable
1 中国电子科技集团公司第三十三研究所,太原030006
2 电磁防护材料及技术山西省重点实验室,太原030006
为了提高频谱资源的利用率，解决传统滤波器组体积大的问题，利用开口环结构的超材料具有高集成度的特性，设计了一款整体尺寸仅为15 mm×20 mm的滤波器.基于时域有限积分法分析了开口环结构滤波器的反射系数曲线与电磁参数之间的响应特性，通过在开口环缝隙处加载可调谐的二极管器件，实现了超材料滤波器在X波段(10.9~12 GHz)的连续可调，扩展了滤波器的工作频带.该可调谐超材料滤波器的工作带宽达11.0%，通带内回波损耗最小值为32 dB，插入损耗最大值为0.38 dB，具有高集成度、宽频带、通带内选频特性良好的特点.
超材料 滤波器 二极管 开口谐振环 频率可调 Metamaterial Filter Diode Split-ring resonators Frequency tunable
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Electromagnetic Protection Materials and Technology of Shanxi Province, No.33 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Taiyuan 030006, China
This paper presents a compact triple-band bandpass filter based on metamaterials. The miniaturization is realized by the principle of phase compensation of metamaterial. Compared with the conventional half-wavelength filter, the metamaterial filter has a small size of 10 mm×10 mm. The triple-band bandpass filter performance has been validated by the electromagnetic simulation software of high frequency structure simulator (HFSS). The results illustrate that the filter is designed with center frequencies of 2.4 GHz, 5.1 GHz and 8.8 GHz, bandwidths of about 7.9% (2.31.2.50 GHz), 7.8% (5.0.5.4 GHz) and 7.4% (8.50.9.15 GHz), respectively, and it shows good band pass characteristics.
光电子快报（英文版）
2016, 12(4): 273
