气介超声可在常温下去除水分，对干燥热敏性水果有突出优势。该文利用有限元仿真软件和实验研究了气介超声在干燥过程产生的微流现象，分析了气介超声对苹果片微观结构的影响，以及在干燥过程中超声功率对水果含水率的影响。结果表明，气介超声干燥后的苹果组织孔隙显著增大，这将有利于苹果内部的水分扩散，同时气介超声能更好地维持样品的微观结构，与未加超声作用的苹果片相比，气介超声处理后的苹果片含水率显著降低，且干燥速率能在短时间内得到迅速提升。上述结果对理解气介超声干燥机制有参考价值。

该文提出了一种工作于30~32 GHz的毫米波差分移相器，其尺寸为30 mm×18 mm×0.127 mm。该移相器以微带线为基础进行设计，由中心圆环及一对开口谐振环(SRR)共同组成。通过改变中心圆环的半径大小实现在工作频段内的S参数优化。以参考线的输出相位为基准，通过改变开口谐振环半径依次实现22.5°、45°、90°的差分移相。结果表明，在所设计的频段内，该移相器的回波损耗小于-10 dB，插入损耗小于1.4 dB，仿真最大移相误差小于5°。该移相器结构简单，便于制造。通过实物样品测试，验证了其仿真结果的可靠性。

该文提出了一种带有梯形槽的双脊喇叭天线，天线在口径面和外侧壁引入梯形槽结构，抑制了喇叭外壁上的电流，从而达到降低喇叭天线旁瓣的目的。天线采用3D打印技术，有效地解决了传统方式加工难及一致性差的问题。仿真和实测表明，该天线设计可有效提高天线增益，在工作频带5~10 GHz内天线增益大于10.32 dBi，回波损耗小于-10 dB；在9.6 GHz时峰值增益可达14.61 dBi。将天线喇叭壁设计成空心结构，天线质量减小了74%。测试结果与仿真结果基本一致。

半规管是人体前庭系统中的一种角位移感知器官，该文基于人体半规管几何尺寸、机械属性及内部结构，利用表面对称电极含金属芯聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维(SMPF)传感器，设计制备了一种结构尺寸、工作机理与人体半规管基本一致的仿生角加速度传感器。同时搭建了实验系统，对仿生半规管传感器的感知理论模型进行了验证。实验结果证明，传感器的工作机理与数学模型推导结果基本一致，仿生传感器在不同加速度刺激下输出相应幅值的电信号。通过扫频实验确认系统固有频率约为10 Hz，可用于人体头部的运动检测。

针对高精度光纤平台系统误差补偿的需求，有效地提高光纤平台的应用精度及启动快速性，该文考虑了加速度计的杆臂误差、惯性仪表的时间不同步误差、安装误差及标度因数误差等误差特性，建立了两级标定的Kalman滤波方程。采用Kalman滤波法实现误差参数的辨识，并对该方法进行了仿真分析和实验验证。仿真和实验结果表明，所设计的系统级标定方法能够估计出所有的误差参数，且具有较高的应用性能，对于提升高精度光纤平台的应用精度具有重要意义。

为了提高传感器的灵敏度和线性度，该文提出了改变光纤的表面粗糙度和探针类型。首先通过自主搭建轮式光纤侧面抛磨系统，将光纤的一端镀一层Ag膜作为反射镜面，制备得到表面较粗糙的D型光纤探针。通过检测探针的传感特性发现，被测溶液折射率的变化会引起不同能量的吸收，由此使光功率计接收的光功率发生改变。经测试，制备的D型光纤传感器稳定性及线性度均很好，尤其是抛磨损耗为18 dB的传感器的灵敏度和线性相关系数分别高达66.02 dB/RIU和99.58%。通过对折射率的精度进行测量和计算，得到其精度高达0.000 04。结果表明，该传感结构具有广泛应用于生化传感(如新冠疫情等）及对环境污染程度进行实时监测的潜力。

该文介绍了一种基于马赫-则德尔干涉仪(MZI）与二甲基硅油(DSO)相结合的高灵敏度光纤温度传感器。传感器由MZI及填充在其表面的DSO组成。MZI由单模光纤-锥形无芯光纤-单模光纤构成。填充DSO后，MZI的谐振峰向右有小的漂移。通过跟踪MZI谐振峰波长随温度的变化，对环境温度进行测量。经测试，传感器的温度灵敏度为-97.7 pm/℃，而未填充DSO的MZI温度灵敏度为-50.1 pm/℃，传感器灵敏度提高了约1.95倍。该传感器具有结构制作简单，造价低及灵敏度高等优点，具有一定的应用前景。

环境振动状况监测对设备的安全运营至关重要。通过压电振动能量采集器可实现对环境振动信息的感知，再经过智能信息处理方法无线监测设施的安全运营状态。将无线传感与深度学习相结合，在充分研究压电振动能量采集器输出信号特征的基础上，提出了优化的卷积神经网络模型，用于识别环境异常振动模式，并设计实现了智能感知无线监测传感节点。系统工作时，节点可监测环境振动、温度信息并报警异常事件。测试结果表明，该传感节点在无线传输距离超过100 m的情况下，实现了环境振动事件的实时监测，报警时间小于5 s，环境振动模式识别准确率可达95.7%，监测环境温度状况并准确报警异常燃烧事件的时间小于3.7 s。该节点在野外目标监测等场合有广泛的应用前景。

机电阻抗(EMI）法是目前结构健康监测(SHM）技术中较热门的研究领域之一。实际应用中，EMI法测得的阻抗信号受温度干扰，因而对损伤产生误判。首先从理论上分析了温度导致阻抗发生变化的原因，然后以EMI法中典型的压电陶瓷(PZT-5H）型陶瓷传感器为研究对象，测试分析了温度对PZT电阻抗特征的影响规律。研究发现，阻抗峰值的频移与温度呈线性关系，且温度对峰值频移的影响与频率相关。进一步结合频率偏移及幅值的变化规律，建立了机电阻抗(EMI）法结构健康监测的温度效应修正模型。研究结果为消减环境温度对PZT阻抗特征的影响奠定了基础。

为了研究正挠电效应在能量采集方面的应用，该文针对四边简支矩形板结构建立了挠电俘能器模型。首先推导了在点激励作用下四边简支矩形板的动态响应；其次根据正挠电效应建立了由动态应变梯度引起的能量采集理论，并推导出外部负载电阻两端的输出电压与功率表达式；最后分析了不同的参数,如板的模态、激励位置、挠电片尺寸、厚度与位置及负载电阻等对输出电压与功率的影响。研究结果表明，不同振动模态、贴片位置及挠电片厚度等均影响挠电能量采集的输出功率，该分析结果对优化板结构挠电俘能器的能量输出有实际意义。