基于特征建模的TDD系统大气波导干扰控制体系研究

大气波导干扰是特定气象条件下发生的时分双工（time-division duplex，TDD）系统内干扰，是TDD移动通信系统大规模组网面临的顽疾。在总结分析大气波导干扰成因和分类等的基础上，对大气波导干扰进行建模和表征，验证了海量干扰源在时域和频域的功率集总特征，并结合大量4G/5G现网实测数据给出了典型条件下内陆波导和海面波导的量化干扰信号传播模型，对于干扰的预测和预防具有重要意义。基于干扰特征，给出了TDD系统预防大气波导干扰的帧结构与组网的4项设计原则，5G现网数据表明干扰控制方案有效，上行干扰下降10 dB以上，相关原则对于6G系统的设计也具有指导意义。     

硼中子俘获治疗加速器ECR质子源电磁场仿真设计

电子回旋共振(ECR)质子源具有可给流强高、亮度高、可靠性高、使用频率高、易维护、小型化等优点，因而被硼中子俘获治疗(BNCT)装置的直线加速器所采用。本文利用CST软件对2.45 GHz ECR质子源进行优化设计。优化后ECR质子源的等离子体发生器腔体的尺寸为101.12 mm×45.00 mm，给出了脊波导耦合器的最优尺寸参数，使等离子体发生器腔体内电场强度提高为普通波导的4.5倍。通过Opera-3D对ECR质子源的引出电极结构进行了仿真计算，并给出了优化参数。另外，初步设计了质子源的线圈磁铁系统，优化了磁场分布。本文结果为质子源的研制提供了数据。     

双极化共面波导馈电缝隙单极子天线研究

本文研究了一种双极化共面波导馈电缝隙单极子天线。该天线采用缝隙单极子天线作为天线单元,采用水平正交的方式实现双极化。该天线的馈电方式为共面波导馈电,并与SMA连接。在天线底部增加反射板,增强天线的辐射方向性并且提高天线增益。采用电磁仿真软件CST对该双极化天线结构进行建模仿真和优化设计,工作带宽为4. 1～4. 6 GHz。仿真结果表明,在工作范围内,天线的驻波比低于2. 2,隔离度高于20. 836 4 dB,天线辐射方向图的方向性良好,增益在5. 73 dBi以上,波束宽度在37°以上。对设计的天线进行加工测试,测试结果表明,天线的辐射方向性较强,驻波比和隔离度达到了预期要求,验证了该天线设计的可行性和有效性。     

东海区域蒸发波导变化特性研究

为了分析东海蒸发波导高度的季节变化、月变化，讨论其分布规律，为雷达探测和无线电通讯提供参考，利用2008-2017年的十年NCEP-FNL再分析数据和改进的NPS蒸发波导模型，统计分析了我国东海海域蒸发波导发生规律和时空分布特征.结果表明:东海蒸发波导高度在春季和夏季呈西北高东南低的特点，其中春季为高度最高的季节，5月份东海西北部可高达20 m，夏季6月份在东海中部出现最低值；秋季和冬季反之，呈西北低东南高的特点.分析表明，东海蒸发波导高度存在明显的季节变化、月变化以及区域差异，这可能与东海的地理特征和气候变化相关.     

基于端面耦合的InP基激光器/硅光波导混合集成技术研究

针对硅光子集成回路缺少实用化光源的问题,提出了一种1.55μm波段InP基FP激光器芯片、InP基PIN光电探测器芯片与硅光波导芯片集成模块的设计与制备方法。使用CMOS工艺兼容的硅光无源器件制备工艺,设计并制备了倒拉锥型端面耦合器,与锥形透镜光纤耦合效率为36.7%。采用微组装对准技术将激光器芯片与硅波导芯片耦合、UV固化胶固化后耦合效率为35.8%,1 dB耦合对准容差横向为1.2μm,纵向为0.95μm。     

基于非对称磁镀材料线圈的无线输电系统

煤矿井下有线供电有很多弊端，急需将无线输电技术及系统应用于煤矿井下，但是目前常规对称线圈结构难以满足矿井的特殊需求。基于非对称磁镀材料线圈的磁耦合谐振式无线输电系统并分析其传输效率，针对无线输电系统实际应用中常有的发射端线圈与接收端线圈尺寸有较大差异且位置有水平偏移的问题，进行了分析与研究。提出在常规两线圈结构间加入与发射线圈同轴共面的中继线圈，同时采用五层结构的磁镀导线代替铜导线进行线圈绕制，并建立了系统模型。进行了无线输电系统的互感分析及与常规两线圈系统的比对，对磁镀导线结构相较于普通铜线减少能量损耗的优势进行了分析及仿真。对加入特定位置线圈且使用磁镀导线的无线输电系统及原始两线圈系统进行了构建过程中各阶段的系统模拟仿真及室内实验。认为提出的加入特定位置线圈及采用磁镀导线的方法对非对称的磁耦合无线输电系统的传输效率有明显积极作用，构建的基于磁镀导线且加入特定位置线圈的非对称磁耦合无线输电系统即使结构不对称，仍能保持很高的传输效率，相较于常规两线圈系统而言，传输效率得到显著提升。     

基于拓扑单向波导的电磁诱导透明效应研究

为了研究电磁诱导透明效应在拓扑单向波导中的表现，设计了一种基于磁性光子晶体的耦合谐振腔波导。通过对谐振腔位置的调控实现了具有单向性质的电磁诱导透明效应，并利用有限时域差分仿真证明了电磁诱导透明效应在单向拓扑波导中的相关特性。该研究可为拓扑波导中实现光延迟、光开关等提供参考。