强激光与粒子束
2024, 36(1): 013011
强激光与粒子束
2024, 36(1): 013008
1 国防科技大学 电子科学学院,长沙 410073
2 信息工程大学,郑州 450001
设计了一种工作在S波段的能量选择表面,可实现超宽带自适应强电磁防护。该结构由两层金属周期结构组成,顶层为两个对称分布的金属条和一个金属片,金属条与金属片间加载两个PIN二极管;底层为十字架结构。当入射电磁波场强低于阈值时,能量选择表面工作在透波状态,电磁波可以传播;当入射电磁波场强超过阈值时,金属条和金属片之间产生的感应电压使得PIN二极管导通,此时能量选择表面进入防护状态,电磁波被屏蔽。通过对能量选择表面在PIN二极管导通和截止状态下的表面电流和电场分布以及等效电路模型进行分析,解释了该结构的工作原理。采用PCB制作工艺加工了实物样板并对弱场入射下的插入损耗以及强场入射下的防护效能进行测试。实验和仿真结果匹配性良好,表明该能量选择表面在透波状态下的工作中心频率为2.7 GHz,插入损耗小于1 dB的工作频带为2.2~3.5 GHz;在防护状态下,工作频带的防护效能大于10 dB,达到了超宽带的要求。
能量选择表面 强电磁防护 S波段 超宽带 自适应响应 PIN二极管 energy selective surface strong electromagnetic protection ultra-wideband S-band adaptive respondse PIN diode 强激光与粒子束
2024, 36(3): 033003
中山大学 电子与通信工程学院,广东 深圳 518107
全球定位系统(GPS)在被广泛应用的同时,也容易受到外界的干扰,因此研究GPS导航接收机的可靠性具有重要意义。超宽带(UWB)电磁脉冲具有陡峭的上升沿和宽频谱,能够对GPS进行干扰,是一种新型导航干扰手段。通过分析重频超宽带电磁脉冲的能量谱线分布情况探究了其对GPS导航接收机的干扰机理,对重频UWB电磁脉冲对GPS接收机干扰效果与脉冲参数之间的关系进行了研究。结果表明:重频UWB电磁脉冲可以对导航接收机射频前端电路造成非线性干扰,降低接收机的捕获性能,提高脉冲场强或者重频可以增强干扰效果,甚至导致接收机失去捕获能力。
电磁脉冲 超宽带 导航接收机 捕获性能 压制干扰 electromagnetic pulse ultra-wideband navigation receiver acquisition performance suppress jamming 强激光与粒子束
2024, 36(3): 033011
1 国防科技大学 前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073
3 国防科技大学 空天科学学院,湖南 长沙 410073
随着智能技术和设备的不断发展,精确定位技术在**领域的应用越来越广泛,其应用场景涵盖室外和室内环境。全球卫星导航系统定位技术在室外环境中定位精度高,提供信息丰富,应用十分普遍。然而,由于墙壁、树木、玻璃等障碍物的遮挡,其在室内环境中的定位精度明显下降。超宽带技术以其定位精度高、时空分辨率强、传输速率快、成本低而显示出明显的优势。在室内环境中,各种障碍物使超宽带系统的基站和标签之间的传播通道被阻挡,由于超宽带信号的非视距传播现象,超宽带系统的定位精度明显下降。文中基于深度学习技术,提出了一种深度神经网络用于超宽带非视距传播影响抑制,该深度神经网络兼具ResNet网络和Non-local模块的优点,既可防止网络层数增加时网络性能不升反降的问题,也可捕获输入数据的全局特征,建立超宽带系统原始信道脉冲响应和测距误差之间的映射关系。相关实验结果显示,该方法可将超宽带系统在非视距传播条件下的测距平均绝对误差从0.1242 m降低至0.0681 m。与传统方法相比,该方法可消除人工统计超宽带信号波形特征耗费大量时间的缺点,可进一步提高超宽带系统在非视距传播条件下的定位精度,具有鲁棒性强、应用范围广的优点,可为**领域室内高精度定位提供技术支撑。
超宽带技术 深度学习 非视距传播 ResNet网络 Non-local模块 Ultra-Wideband deep learning Non-Line-of-Sight ResNet Non-local 红外与激光工程
2023, 52(12): 20230183
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
1 电子科技大学 电子科学与工程学院
2 先进毫米波技术集成攻关研究院
3 电子科技大学 先进毫米波技术集成攻关研究院
4 信息与通信工程学院, 四川成都 611731
与广泛应用的以微波为代表的无线系统和以光纤为代表的有线系统相比, 太赫兹除了其特殊的频谱特性外, 人们期待太赫兹频段用于无线系统能突破微波系统的带宽限制, 实现可与光纤系统相媲美的大带宽, 并具有无线系统的灵活性和智能化。但如何实现宽带、智能以及具有较远作用距离的太赫兹系统, 面临极大的挑战性。本文介绍了光电融合智能太赫兹的体系架构, 重点讨论了基于光电融合的太赫兹源、接收检测、阵列天线以及太赫兹光电混频器等关键技术的国内外研究进展与进一步发展方向, 以期解决单纯的电子学方式或光子学方式存在的难以克服的瓶颈限制。
太赫兹 光电融合 超宽带通信 体系架构 terahertz photonic-electronicconvergence ultrawidebandcommunications system architecture 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 482
1 上海电力大学 电子与信息工程学院,上海 200082
2 中电科微波通信(上海)有限公司,上海 200000
根据通信系统中对超宽带传输的要求,设计了一种基于共面波导馈电(CPW)的高隔离度二阻带超宽带多输入多输出(MIMO)槽天线。天线由两个正交放置的辐射贴片组成,印制在FR4介质基板上,辐射贴片为矩形与半圆形相结合的渐变形结构。在辐射贴片处刻蚀C形槽,以及在辐射贴片背部加载开口谐振环(SRR),可抑制WLAN和X波段的干扰。通过引入栅栏形枝节,提高了MIMO天线的隔离度。实测结果表明,该天线工作带宽为3.00~10.66 GHz,此范围内端口隔离度S21均低于-27 dB,在5.11~5.96 GHz和6.82~7.86 GHz处具有阻带特性,包络相关系数(ECC)均小于0.03,可应用于需要抑制多个窄带信号干扰的超宽带MIMO通信系统。
超宽带 二阻带 隔离度 开口谐振环(SRR) 栅栏形隔离枝节 UWB CPW CPW dual notched-bands isolation SRR fence-shaped isolation branch
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所,重庆 400060
2 重庆大学 航空航天学院,重庆 400044
在应急救援和单兵作战等GNSS信号受限且无法建立导航定位基础设施的情况下,提出了基于惯性测量单元(IMU)的行人航位推算技术(PDR)测量行人步态信息,并结合此类任务多人行动的编队特点,利用超宽带(UWB)技术实施编队自组网与网内相互测距,建立PDR/UWB多行人扩展卡尔曼滤波模型(EKF)。通过测距信息对PDR进行约束,有效减缓了PDR定位精度随时间发散问题,实现了多人协同导航。试验表明,基于超宽带的集中式协同导航系统在不依靠基础设施的情况下,编队整体定位性能可提高30%。
集中式 协同导航 行人航位推算 超宽带 扩展卡尔曼滤波 centralized cooperative navigation PDR UWB EKF
1 湖南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙 410082
2 中国电子科技集团公司第二十六研究所,重庆400060
该文提出了一种获得相对带宽约为70.61%的基于氮化铝薄膜的超宽带薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器的设计方法,即在中心频率为6.5 GHz下滤波器的带宽为4.835 GHz。仿真分析表明,通过串并联电感的方式,并在电感端串并联电容,可消除因增加电感而带来的谐波谐振点干扰对带通的影响,实现了FBAR滤波器的超宽带。该工作开辟了设计和制作带宽超过3 GHz的超宽带体声波滤波器的新途径。
薄膜体声波谐振器 FBAR滤波器 超宽带体声波滤波器 氮化铝 thin film bulk acoustic resonator FBAR filter ultra-wideband bulk acoustic wave filter aluminum nitride