1 成都大学计算机学院,四川成都 610106
2 成都大学电子信息与电气工程学院, 四川成都 610106
3 四川大学电子信息学院, 四川成都 610064
微波技术对大脑信息进行探测正处于发展时期, 目前正逐渐走向成熟, 现已用于实体的检测与操作中。通过联合超声波、核磁等方法, 完善了微波信息探测体系, 增强了微波信息探测的效率。本文基于对大脑深层信息探测的 3种微波技术以及现有微波探测技术中存在的问题进行总结, 并对微波技术未来在大脑信息探测上的应用进行展望。通过对 3种不同微波探测应用的分析, 发现微波技术对大脑的探测具有巨大的潜力。这些应用可以有效地为脑部组织或人体其他组织的病态检查提供解决方案。同时, 通过与人工智能结合, 微波技术还可用于脑部的远程监测或身体的其他部位的远程监测中。
微波技术 脑神经 电位变化 温度探测 超宽带技术 microwave technology brain nerve potential change temperature detection Ultra-Wide Band(UWB) 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(9): 1124
设计了一种以柔性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介质基片的超宽带(UWB)天线，其辐射单元由矩形和半圆环金属贴片组成，两部分结构由带状贴片连接，采用共面波导方式馈电。上述金属贴片嵌入在 PDMS基片中间，用于人体通信的可穿戴系统。利用嵌入式结构，有效提高了天线的柔韧性和耐用性。为了更好地模拟天线在人体表面的工作环境，构建了包括皮肤、脂肪和肌肉的三层人体组织模型，满足人体安全的国际标准的最大天线比吸收率值为 16.4 mW。最后对天线样品进行测试，结果表明天线总体性能稳定，阻抗带宽为 5.39-10.33 GHz，实现了在医学机构使用的频段(5.725-5.875 GHz)要求。
可穿戴天线 超宽带 聚二甲基硅氧烷 嵌入式结构 wearable antenna Ultra-Wide-Band(UWB) Polydimethylsiloxane(PDMS) 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(8): 843
1 江苏城市职业学院 信息工程学院，江苏 南京 210000
2 南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094
针对混合视距/非视距环境中的移动节点定位，提出一种基于到达时间测量值和误差抑制的定位方案。首先，配备有超宽带无线电的节点随机移动，以收集到达时间测量数据，并执行最短路径距离选择算法得到包括一跳节点距离在内的非视距误差减小后的多跳节点距离；采用多维标度确定节点的初始位置；采用迭代三边测量法和误差积累管理相结合来获得定位节点位置。仿真实验结果表明，提出的定位方案的定位精确度优于其他几种常用方案。
无线传感网络 到达时间 超宽带 最短路径距离选择 有偏卡尔曼滤波 误差抑制 定位精确度 Wireless Sensor Network Time-of-Arrival Ultra-Wide Band(UWB) shortest path selection biased Kalman filter error mitigation localization accuracy 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(6): 1020
1 北京科技大学 机械工程学院，北京 100083
2 北京新风航天装备有限公司，北京 100089
针对室内环境日益复杂，单一的定位系统已经不能满足人们对定位准确度需求的问题，设计了一种利用超宽带(UWB)和惯性导航融合进行的室内定位方法：首先针对UWB测距结果容易受环境影响的问题，根据实验环境对UWB测距进行了标定；然后利用改进马氏距离的异常值检测方法对测距过程中的异常值进行了剔除；最后采用了紧耦合的卡尔曼滤波器，以UWB测距值作为扩展卡尔曼滤波观测量，以惯性导航解算的位姿作为扩展卡尔曼滤波器的预测量，通过UWB测距来不断校正惯性导航的位姿数据。最终为了验证所提方法的可行性和有效性，进行了UWB单独定位和UWB与惯性导航融合定位的小车搭载矩形运动轨迹实验，通过对两种方法实验数据的对比分析，在加入了外界干扰时的矩形轨迹定位实验中，利用UWB和惯性导航融合的定位结果，平均精度比单独利用UWB进行定位时提高了36.3%；误差结果对比表明，利用UWB和惯性导航融合定位的误差波动更小，具有更高的鲁棒性。表明了该融合定位算法与单独利用UWB技术进行定位的算法相比，能够有效地抑制定位过程中的干扰问题，并且可显著地提高在室内环境下定位系统的鲁棒性和定位精度。
超宽带 惯性导航 异常值检测 融合定位 ultra-wide band (UWB) inertial navigation outliers detection fusion positioning 红外与激光工程
2021, 50(9): 20200484
为探讨脉冲卷积干扰技术在超宽带SAR中应用的可行性,详细分析了距离像和二维像的干扰效果,发现在二维图像中,方位向的聚焦性能明显下降。通过对目标回波和干扰信号处理流程的分析,发现超宽带SAR空变特性是导致二维图像散焦的根本原因。提出对干扰信号进行相位调制,调整干扰信号的分布曲线,以降低空变特性的影响,取得了较好的干扰效果。研究表明,距离向的干扰效果与常规雷达一致,可以形成滞后的假目标欺骗干扰,改进的脉冲卷积干扰大大提高了方位向聚焦性能,用于对超宽带SAR进行假目标干扰。仿真结果验证了理论分析的正确性。
雷达干扰 超宽带 合成孔径 卷积 移频 radar jamming Ultra Wide Band(UWB) SAR convolution frequency shifting
1 清华大学 电机系，北京 100084
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所，四川 绵阳 621900
概述了GaAs光导开关的发展历史，通过对GaAs和SiC进行比较指出，SiC由于禁带宽度大、击穿场强高、电子饱和漂移速度大、热导率高等优势被认为是更好的光导开关材料。比较了本征光电导和非本征光电导的不同之处，报道了利用本征光电导和非本征光电导的SiC光导开关的最新进展。介绍了光导开关在超宽带源和紧凑型脉冲功率系统中的应用，提出了SiC光导开关进一步发展的关键技术并进行了展望。
光导开关 砷化镓 碳化硅 脉冲功率 超宽带源 紧凑型脉冲功率系统 Photoconductive semiconductor switch GaAs SiC Pulsed power Ultra-wide band (UWB) Compactpulsed power system
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
2 中国工程物理研究院流体物理研究所,四川,绵阳,621900
研制了高功率超宽带脉冲辐射实验装置.该装置主要由脉冲充电电源、超宽带脉冲产生装置、超宽带脉冲发射天线三部分组成.达到的主要指标为:脉冲电源输出电压600 kV、重复频率100 Hz;脉冲压缩输出峰值功率约10 GW、脉宽1.2 ns;在辐射天线轴上220 m处,辐射峰值电场16.1 kV/m、等效辐射功率0.42×1012 W;辐射场E面方向图半功率宽度为8°,H面方向图半功率宽度为9°.
超宽带 低阻抗 天线 快速开关 Ultra-wide-band(UWB) Low impedance Antenna Fast switch
1 电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054
2 中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
与传统时域有限差分算法相比,采用以伪谱方法离散Maxwell微分方程为基础的时域伪谱(PSTD)算法计算大的电尺度电磁场时域问题,将大大提高计算效率,降低内存需求.为了拓宽PSTD算法的应用,近年来,基于网格插值方法的非均匀时域伪谱算法得到了发展.研究的重点是算法中非均匀网格技术的实现及其在时域瞬态脉冲电磁场模拟和高功率超宽带脉冲技术方面的应用.以高斯脉冲为激励源,用该算法计算了多层介质的反射和透射,并通过超宽带脉冲穿墙实验对这一方法的应用进行了验证.模拟和实验结果具有较好的一致性.
时域伪谱方法 时域有限差分方法 超宽带 非均匀网格时域伪谱算法 Pseudospectral time-domain（PSTD） FDTD Ultra wide-band（UWB） Pseudospectral time-domain with non-uniform grid
