微波技术论文篇1

【关键词】微波技术与天线；教学研究；课时压缩

0引言

微波技术与天线是电气信息类专业的专业方向课，其先修课程有：“电路分析”、“电磁场理论”、“信号与系统”等，而且对数学基础要求高，学生在学习过程中，普遍存在“畏难”情绪[1-2]。但是随着信息时代的到来，微波即高频电磁波正是信息的主要载体，广泛应用于卫星通信、移动通信、计算机通信、雷达等各个领域[3-4]，市场上需要大量的电磁场与微波技术、无线技术专业的从业人员，如射频工程师、微波工程师、天线工程师等，而微波技术与天线正是相关工作人员的入门课，是电子科学与技术科学领域进行深入研究的必修课，因此，对于电子信息、通信工程专业的学生来说，该门课程在目前和将来都是重要而不可缺少的。

另一方面，我国高等教育改革深入发展，素质教育被放在首位，加强了学生工程实践能力的培养，加大了实验教学及实践教学的比例，在此大背景下，许多课程的理论教学学时数都被压缩，例如我校的2012版人才培养方案中，微波技术与天线的理论教学课时数也由原来的32学时压缩到24学时，另外增加了16学时的实验教学，总共40个学时。那么如何在有限的学时数中，完成教学目标，取得好的教学效果，就成为必须探讨的问题。

表1教学学时安排表

1整合课程内容，优化课时分配

“微波技术与天线”课程主要讲授传输线理论、微波网络、微波元件及天线，课程的教学目标是要求学生通过该课程的学习，掌握微波技术的基本概念、基本理论、基本分析方法和设计方法，培养学生分析问题解决问题的能力，提高动手能力，为后续课程的学习打下良好基础。根据教学内容和教学目标，我们注意合理安排各章节理论和实验教学的学时数。我校选用教材为王新稳的《微波技术与天线》[5]，针对2012年版人才培养方案，设定的教学学时安排如表1所示。

需要说明的是，在我校对于电子信息专业，电磁场与电磁波是作为专业基础课，是必选课，课时为56学时；而且在电路分析中，分布参数电路理论也是作为必学内容，因此在介绍传输线理论时，只需将重点放在史密斯圆图、阻抗匹配、波导、同轴线等方面，在天线知识的讲解时，也只需将重点放在天线的参数方面，这样就可以将理论课时适当减少。

2丰富教学方法和手段

“微波技术与天线”课程理论性强，概念抽象，推导计算过程繁杂，传统单一的教学模式不仅学生在学的过程中感到非常枯燥，作为讲授的教师也会觉得枯燥，因此为了提高教学效果，教师应充分利用教学资源，根据教学内容的特点，考虑工科学生以应用为主的特点，丰富教学手段和方法，改变理论教学的枯燥性，调动学生学习的积极性和主动性。

首先，注重增加课堂教学的趣味性，理论联系实际，激发学生学习的兴趣。授课教师要善于观察日常生活，将授课内容与日常生活实际结合起来，有意识地搜集一些例子，例如在讲解群速度和相速度时，可以以生活中的电钻在墙上钻孔为例，将电钻旋转的速度类比为相速度，电钻轴向运动的速度类比为群速度，这可以使学生对原本抽象的两个概念有很好的理解。

其次，将多媒体教学手段引入微波技术与天线课程。现在几乎所有课程的教学都引入了PPT教学，不可否认多媒体教学手段的引入，使得许多抽象的概念图形化、可视化，使学生能够比较容易的理解抽象复杂的内容，降低了理解难度，提高了学习效率。但是，过度的依赖PPT进行教学，其弊端也是显而易见的。微波技术与天线是一门严谨的学科，其中涉及到大量的数学公式及其推导，如果都用PPT讲解，使得授课速度加快，学生无法做笔记，学生理解不深刻，导致学生看着容易，无法动手或者动手就错。因此，这就需要教师精心备课，根据所授内容的特点，采用板书与多媒体合理结合的方式，以期达到最佳教学效果。

第三，将工程软件引入课堂。目前，社会上的许多公司在招聘射频工程师和微波工程师时，都要求应聘者能够熟练地使用微波工程软件，比如HFSS、ADS、CST等。在课堂上，让学生学习一门微波工程软件，在当前严峻的就业压力下，学生觉得找工作时会“有用”，主观上就愿意去学；更重要的是，将工程软件引入课堂，能够帮助学生更好的理解该课程的基本概念、基本原理、分析方法，提高学习效率。在“微波技术与天线”的教学中，根据章节内容的特点，选择适当的教学方法：对于传输线理论和微波网络这一部分知识，主要是基本理论知识的介绍，我们以理论教学为主（见表一）；对于微波元件和天线部分的知识，则只需用较少的的理论课时进行基本概念的课堂讲解，然后用多数课时让学生在实验室中对相应的微波元件、天线进行模拟仿真，在仿真过程中加强对基本概念、元件参数及功能的理解。这样的仿真教学方式，使学生不再觉得课堂内容单调枯燥，消化了课堂知识，体现了工科教学的实践应用性，激发了学生主动学习的积极性，有利于提高课堂教学效率。

最后，提供网络教学资源，鼓励学生自主学习。由于课时数的减少，课堂内的教学只能是让学生了解“微波技术与天线”最基本的理论和分析方法，掌握该门课程的学习方法和研究方法，学校可以建立网络化的多媒体课程资源库，让学生利用课外时间选择内容针对性的进行学习；还应该建立课程教学邮箱或课程论坛，进行教学活动的双向化。

3转变实验教学模式

随着无线通讯技术的迅速发展，传统的“微波技术与天线”实验教学方法已落后于时展，在教学过程中存在许多问题，比如：实验仪器设备陈旧，当前企业和研究单位的一些微波测量工具价格昂贵，一般的高校本科实验教学只能望而却步，传统仪器功能固定，无法兼顾综合课程设计以及毕业设计。因此，在一般的普通高校中，将工程软件引入实验教学，将理论学习和实际操作有机结合，开设仿真实验，是一个切实可行的方案，不仅可以提高教学质量，还可以增强学生的社会竞争力，适应社会对人才素质的需求。

4改革教学评价与考核方式

考核方式对于学生的学习积极性有重要影响，改变传统的一张试卷定乾坤的方式，减少学生对期末考试的压力，也可以减少学生学习该门课程的“畏难”情绪。增大学生平时成绩的比例，注重学习过程，降低期末试卷的难度，都可以取得好的效果。在期评成绩比例上：平时作业占10%；平时表现5%，实验成绩20%，小测验10%，如果建立了网络课程教学网站，还可以让学生登录课程网站的次数、论坛上讨论的情况占有一定的比例，这样平时成绩的比例就占到45%以上，使得学生感到只要有付出就会有回报，更加愿意去学这门课程。

5结束语

在目前“微波技术与天线”课程理论教学学时数被压缩，而该门课程对于电子信息、通信工程专业的学生日趋重要的情况下，笔者从优化课时分配、丰富教学手段、改变实验教学模式、改革教学评价与考核方式等几个方面进行了探讨和研究，目的是提高课堂教学的教学质量和效率，培养适应新环境下的具有自主学习能力和工程实践能力的高素质人才。

【参考文献】

[1]李九生，裘国华.电磁场理论与微波技术教学改革研究[J].中国现代教育装备，2012，141（5）：57-58.

[2]曹卫平，高喜，等.微波技术教学改革初探[J].大众科技，2011，142（6）：134-135.

[3]全绍辉.微波技术基础[M].北京：高等教育出版社，2011.

微波技术论文篇2

关键词：微波技术；教学改革；措施

随着科学技术的发展，微波技术的应用已渗透到了科学领域的许多方面，如无线通信、全球定位系统、雷达以及电子和计算机工程学科中。因此对于电子与信息工程类专业的学生来说，微波技术课程的开设是必不可少的。

一、微波技术课程特点

《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课，是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目，其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强，教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用；微波网络基本理论、s矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理，其场结构在三维空间分布，因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据，其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见，微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。

二、微波技术教学中存在的问题

通过对以往教学过程中出现的情况，结合本专业特点，发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题：

（一）在现有的教学过程中，往往过于偏重理论教学，而实践教学所占比重较小；仅是按照课本简单设计教学计划，将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生，而缺少介绍微波技术的发展前沿，因而学生课程学习意义不明确。

（二）由于该课程需要大量的先进仪器设备，而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏，导致学生缺少开放式教学环境。

（三）教学方法相对于其它课程比较传统，网上教学辅导与课堂教学难以有效结合；对学生的考核仅限于分数的高低；在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材，未能及时更新配套的实验教材，使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。

三、微波技术教学改革的实践探索

针对以上教学中存在的问题，认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索：

（一）注重合理利用教材，配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的，对教材在保留原有经典基础理论的同时，增加新的理论和实用技术；结合当前微波技术的发展，增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。

（二）不断更新课程内容，提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象，学生在学习中不易建立概念，也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此，应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍，比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等，以提高学生的学习兴趣。

（三）将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际，教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费，采取硬件平台与软件辅助相结合，学生实际动手操作与演示相结合的方法，开发基于仿真实验平台的实验内容，从测量微波的基本参量入手，将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合，使学生加深对书本知识的理解。

（四）积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面，教学内容以讲授基本原理、基本方法为主，使学生了解基本理论知识，掌握重点、难点问题，在讲授该课程时，把重点放在基本概念和基本原理的解释上；实践课程教学方面，结合理论课程教学内容，精心设计典型的实验范例，利用实验室拥有的微波仪器设备，进行微波系统基本参数的测量；实践环节教学方面，主要包括课程设计和毕业设计，让学生利用所学的知识，培养学生的实践技能。

（五）开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学，在授课过程中，鼓励学生提问，每一章结束后都进行分组讨论，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论，使学生总结归纳所学内容，用一条龙“串”起来，写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高，帮助学生克服了畏难情绪，增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。

（六）坚持推进优师建设，加强教学经验与资源的总结、研究与推广，实现科研与教学的融合，不断优化教师队伍结构，全面提高任课教师水平。

（七）积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育，将网络教育与课堂教育有机地融合起来。

（八）设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用，听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化，并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录，分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果，为教学研讨和教改指明方向。

四、结语

通过对《微波技术》教学手段，教学方法和实验环节等多方面的不断地探索，为深化《微波技术》课程教学改革，提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。

参考文献：

[1]李九生.微波与射频技术课程新式教学理念应用[j].科技信息,2010,(6):9.

微波技术论文篇3

关键词：特殊几何实例；OpenGL测试函数

中图分类号：TP301

1引言

水波涟漪仿真在虚拟场景经常出现，它的灵动性能够较大程度的增进整个场景的真实感。虽然它的仿真在计算机图形学中的研究一直不断的深入，但其模拟至今尚无统一的方法。一方面，它形态和运动具有不规则性，因此在模拟其交互性、实时性和逼真度方面难度很大；另一方面，随着应用范围的不断推广，人们对其所表现出来的效果要求也不断提高。鉴于以上现状，本文在纳威-斯托克斯方程模型初步建立的基本情况下，探究水波涟漪模拟效果的实时渲染。

2Navier-Stoke方程模型的建立

3基于特殊几何实例的分析及实时渲染绘制

基于物理模型的水波涟漪模拟往往采用常采用本文2中二维方程来求解，虽可形成典型的水波纹但往往无法满足其较高的逼真度。针对此问题本文结合特殊几何实例，在典型物理水波模型生成的基础上对水波形成过程中的不同问题进行特例讨论。并结合讨论结果，利用OpenGL平台中的测试函数，设置水波产生及运动过程中的函数参数，使其产生视点替用特效技术和混色处理技术的效果，实现具有真实动态感的三维图形实时渲染绘制。以达到水波模拟的实时性、交互性、逼真度。

3.1特殊几何实例分析

水波产生的条件是受到外界干扰引起的，从干扰物的性质可将其分为垂直落物引起的水波涟漪及倾斜水跃等多种类型。对于单个水波纹，本文以水波微元为研究对象，对每个微元建立空间直角坐标系，将其在直角坐标系八个卦限所受力的种类分为压力和体积力（重力）。微元在合力作用下发生运动，多个微元间相互作用产生水波纹，如图1所示。随着时间的推移，微元由于阻尼等原因逐渐趋于静止。对于特殊边界处采用粒子研究法，引用文献[3]中提出的粒子系统水波模拟法，对于边界处粒子赋予一定的属性，根据其动态属性对粒子进行移动和变换，随着波纹的衰减，删除已经超过其生命周期的粒子。

3.2基于OPENGL的实时渲染技术

水波纹的产生及运动涉及扩散、衰减、反射、折射及衍射等现象，本项目采用纹理映射技术达到实时性、交互性及逼真度的要求。采用OPENGL中的测试函数生成视点替用特效技术和混色处理技术的效果，实现具有真实动态感的三维图形实时渲染绘制。

4结束语

水波涟漪因形态和运动具有不规则性，其建模和实时模拟一直是计算机图形学中的难点。虽然其应用在不断的扩展，但在虚拟现实技术中并没有统一的方法模拟实现。本文提出Navier-Stokes方程物理模型的建立，并对水波涟漪产生、扩散等运动中的受力进行特殊分析，运用OPENGL中的测试函数等对水波纹的基本模型进行绘制和实时渲染，以接近当前对水波涟漪实时性、交互性及逼真度的要求。

参考文献：

[1]郭淑俊，王恰恰.水波涟漪的虚拟现实技术仿真[J].科技信息，2013，7：53.

[2]石荣.Navier-Stokes方程组的最优控制问题[J].江汉大学学报，2009，3：20-23.

微波技术论文篇4

关键词：低通滤波器；微带线；平衡技术；版图优化

中图分类号：TN71334文献标识码：A文章编号：1004373X(2012)04002702

Designofmicrostriplowpassfilterlayoutoptimizationbasedonbalanctechnology

PENGYufeng,LINSihong,ZHANGShuli,JINLong

(CollegeofPhysicsandInformationEngineering,HenanNormalUniversity,Xinxiang453008,China)

Abstract：Thediscontinuityofthemicrostriplinestructuremakesreflectionlossandinsertionlossbigger,andaffectsthefilterperformance.Inthispaper,balancingmethodisusedtoenhancethelowercharacteristicimpedanceoftheparallelfilterbranchtoachievethepurposeofreducingthewidthofmicrostripline,accordinglytobalancethewidthofthefilterandtooptimizethesimulationlayout.TakingthedesignofafivethorderChebyshevmicrostriplowpassfilterasanexample,itssimulationresultsshowthattheinternalreflectionlossofthefilterpassbanddecreasesfrom-9.566dBto-15.837dBandtheinsertionlosscutsdownto0.322dBfrom0.679dB.ComparedwithdirectlyadopttingRichardstransformandmicrostriplowpassfilterdesignedbyKurodarule,thismethodcanshortenthedesigncycleoffilterandmakethefilterperformancesatisfactory.

Keywords：lowpassfilter;microstripline;balancingtechnology

收稿日期：20110911微带滤波器是无线通信的重要部件。随着无线通信系统的发展，加速了微带滤波器的研究进程，发明许多Q值适中、重量轻、稳定性好的微带滤波器。计算机辅助设计软件的出现，使设计者在设计过程中避免繁杂的计算过程,提高复杂电路设计效率，缩短设计周期。设计者通常运用Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器［13］。该方法设计的滤波器在接头处会由于相邻耦合线线宽不同产生不连续性，使插入损耗较大，不满足一些射频通信的要求。为了解决此问题，采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法，改善了通带性能，但阻带性能变差，体积变大［4］。运用分形技术设计高低阻抗滤波器取得了一定的效果，但设计方法复杂，对于加工精度要求较高［5］。

本文提出一种采用平衡技术优化微带低通滤波器版图的方法，并以5节切比雪夫微带低通滤波器为例，通过在低特性阻抗并联传输线节点处再并联相同长度的微带线，修改两条微带线特性阻抗为原来的两倍达到优化版图的目的。原理图仿真和版图仿真均验证了该方法的可行性。该方法简单易行，只需使用ADS软件就能方便修改，并且可以用于带阻滤波器等其他微带结构的滤波器，具有良好的应用前景。

1平衡技术设计原理

使用Richards变换和Kuroda规则设计微带滤波器，所得串并联传输线长度理论上是相同的。选取各支节传输线长度l为截止频率下波长的1／8，由终端开路传输线阻抗分布表达式：Zin（l）=-jZ0tanβ1(1)式中：传播常数β=2π／λ；Z0为特性阻抗。将l=λ／8带入式（1）可得：Zin（l）=-jZ0(2)若传输线长度l保持不变，使两条特性阻抗Z0相同长度l相等的终端开路传输线并联于同一点，则其输入阻抗会减半为Z0／2；反之，将两段并联终端开路传输线特性阻抗提高1倍并联于同一点且保持传输线长度l不变，则输入阻抗保持不变为Z0。

由以上推导可知，用平衡技术修改滤波器并联终端开路传输线不影响各节的输入阻抗。

2用Richards变换、Kuroda规则设计微带低通滤波器由于当频率较高时电感和电容应选的元件值过小，由于寄生参数的影响，如此小的电感和电容已经不能再使用集中参数元件并且工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近，滤波器元件之间的距离不可忽视，需要考虑分布参数效应［67］。基于以上原因，设计者先设计出有电感、电容组成的集中参数滤波器，然后运用Richards变换和Kuroda规则转换为合适的微带滤波器结构。

本文设计的微带低通滤波器指标如下：

截止频率为f0=3GHz，通带内波纹为0.5dB，在2倍截止频率处具有不小于40dB的带外衰减，输入/输出阻抗为50Ω。基板厚度H=0.762mm，基板相对介电常数Er=3.66，磁导率μ=1H/M，金属电导率为5.88mS/m，封装高度Hu=1.0+33mm,金属层厚度T=0.035mm。

通过计算选用5阶切比雪夫微带低通滤波器模型进行设计［8］。电路原理及其仿真结果如图1所示。

图1微带低通滤波器原理电路及仿真结果由图可以看出串联和并联的微带线长度均为λ／8，而宽度与特性阻抗大小相关。

由于原理图仿真是在理想条件下进行的，而实际的电路板需要考虑耦合和干扰等因素的影响。ADS版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真，对版图的仿真结果更符合电路实际情况［8］。图1所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图2所示。

图2微带低通滤波器版图结构及仿真结果3用平衡技术设计微带低通滤波器

由于微带传输线的特性阻抗越高，传输线的宽度就越窄。反之，阻抗越低，宽度就越宽。从第2节中的滤波器原理图可看出，TL3和TL5两段并联的微带线，他们的宽度比较宽即特性阻抗偏大，使用平衡技术，在TL3并联点处再并联一根相同长度的终端开路微带线，将两根线的特性阻抗扩大为原来的2倍，并运用ADS软件中的LineCalc工具推算出线的宽度W。对于TL5用同样的方法设计。电路原理及仿真结果如图3所示。

图3改进后微带低通滤波器原理电路及仿真结果图3所示的滤波器原理图对应的版图结构及仿真结构如图4所示。

图4改进后微带低通滤波器版图结构及仿真结果由图1和图3的原理图仿真结果可以看出，优化前的反射损耗，插入损耗与优化后的数值几乎相同。这与使用平衡技术修改原理图后不改变原有滤波器阻抗的结论相一致。

由图2和图4的版图仿真结果可以看出，通带内反射损耗由-9.566dB降低到-15.837dB，插入损耗由0.679dB降低到0.322dB。

可以看出，运用平衡技术均衡微带低通滤波器微带线宽度后，使通带内反射损耗明显改善，插入损耗明显降低，达到了性能指标。证明了该方法的有效性。

4结语

微波技术论文篇5

【关键词】经验小波故障诊断

1理论阐述

EMD（经验模态分解）是1998年由美籍华人黄锷等人率先提出的，EMD是一种新的自适应信号时频分析方法。EMD最大的特点在于其克服传统方法当中利用没有意义的谐波分量来表示不平稳以及非线性信号的缺陷。EMD在使用的过程中呈现出了十分良好的时频聚焦性。该技术在非线性以及非平稳信号的分析处理等方面呈现出了良好的性能并得到了广泛应用。截至目前，EMD得到了广泛应用，并在实际应用的过程中展现出了良好的性能。随着对EMD技术研究的不断深入，该技术存在的一些缺陷也逐渐暴露出来，这对该技术应用造成不利影响。EMD技术存在的主要问题在于以下几个方面：首先，EMD是一种经验性的方法，缺乏必要的理论基础，EMD技术虽然得到了广泛应用，但是在实际上EMD方法分解得到的IMF分量正交性还缺乏理论证明；其次，EMD在具体使用的过程中由于其收敛条件不合理、过包络以及欠包络等问题会导致出现模态混叠情况；最后，EMD技术在使用的过程中药分解出一个IMF分量，这个过程中需要进行多次迭代，因此，使用该技术想要得到一个实际信号所有的IMF分量，必须要进行长时间的计算。

针对EMD技术中存在的缺陷，Gilles依托EMD技术的自适应性以及小波分析的框架，提出了一种新的自适应信号处理方法也就是EWT（经验小波变换）。本方法的主要原理是通过对信号的频谱进行自适应划分，从而构造合适的正交小波滤波器组从而提取有紧支撑傅里叶频谱的AM-FM成分，在此基础上，对已经提取出来的AM-FM模态进行Hilbert变换，就可以得到有意义瞬时频率和瞬时幅值，这样就可以得到Hilbert谱。由于小波变换技术是建立在小波框架之上的，因此该技术剧由坚实的理论技术，并且该技术在具体使用的过程中起计算任务要远远小于EMD。文章在写作的过程中，讨论了一种基于EWT技术的机械故障诊断方法，结果证明EWT方法的有效性。

2一种基于EMT技术的机械故障诊断方法

为了验证经验小波变换在机械故障诊断中的有效性，文中将EWT技术具体应用到双盘转子的磨碰数据研究当中。实验选择的转子是通过电机进行驱动的，轴承是互动轴承，并通过非接触式的电涡流传感器测量垂直于水平方向上的转动。

转子的径向碰磨故障通过以下的装置进行模拟，通过对不同内径定子置换，可以对不同的碰撞摩擦故障进行模拟，如图1所示。在转子的转速为3000r/min情况下，采样的频率是1.6kHz，采样点数是1024。通过传感器可以得到两种不同碰磨程度下的振动信号以及频谱图。

对得到的数据进行经验小波变换，采取相对振幅比a=0.15。

利用EWT技术可以使时频图得到更好的分割，主要的倍频都处于支撑边界的中间，且严重碰磨的分割断段数N比轻微碰磨大。当转子出现比较轻微的碰磨时，高阶频率分量会表现出周期性的冲击信号，与此相反，低阶频率分量则比较微弱，当转子出现比较轻微碰撞时，轻微碰磨Hilbert谱分量反映明显，增值也基本上处于稳定状态，并且会持续存在，而在高阶部分则比较微弱，但都是周期性被激发的。当转子出现严重的碰磨时，倍频成份十分丰富，并且其高阶频率分量的幅值也很大，高阶频率分量都表现出了一定的冲击特性，Hilbert幅值不会发生变化，在更高阶频率成份反映的也比轻微碰磨时更加明显，并且较有规律地间断地出现。

通过文中具体的分析，我们可以得知在机械故障检测中使用EWT变换可以根据频率特征有效的从低频到高频自适应地分解碰磨故障信号。在进行故障诊断时，Hilbert谱能够客观地反映转子碰磨故障的严重程度，并且能够客观地显示碰磨故障的频率特征结构。当转子出现比较轻微的碰磨故障时，此时低阶频率分量持续存在，并且幅值比较稳定，高阶频率分量则十分轻微，随着转子碰磨不断加重，低阶频率分量仍然存在，这时高阶的频率成分的幅度则会出现周期性的变化，并且幅值增加也十分明显。

3结语

文中主要对经验小波变换进行了理论分析，并以双盘转子为例研究了经验小波变换在机械故障检测中的应用。相对于EMD技术，EWT技术具有更好的适用性，可以预见EWT技术将得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]李志农，朱明，褚福磊，肖尧先.基于经验小波变换的机械故障诊断方法研究[J].仪器仪表学报，2014（11）.

[2]雷亚国.基于改进Hilbert-Huang变换的机械故障诊断[J].机械工程学报，2011（05）.

作者简介

郝瑞卿（1985-），女，山西省人。硕士学位。现为西安航空职业技术学院助教。研究方向为机械制造及其自动化、项目工程。

微波技术论文篇6

【关键词】微波技术；中药制药；应用

在以往的中药制药中，生产程序需要经历的浸提方法包括浸渍法、回流法、水蒸气蒸馏法等。而被用来干燥中成药和中成药材的方法包括沸腾干燥法、烘干法等。在消毒灭菌这一板块，主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成[1]。随着我国科学技术的不断进步，微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用，中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。由于微波技术应用于重要配药中，可操作性强、工艺效率高，能够实现自主化生产，提高药材使用率，生产全过程节能减排，所的产物质量过硬，均已达标。微波技术使传统的中药制药技术获得了极大的突破，具有非常大的研究开发意义与价值。笔者在本文中，重点针对微波技术的基本原理、特性及其在中药制药过程中的应用进行探讨。具体分析如下所示。

1微波技术的基本原理分析

1.1微波的基本原理

微波技术之所以能够实现杀菌效果，主要是依赖于微生物产生的非生物效应与热效应。在交流高频电磁场的环境中，植物细胞内会生产大量热量，液泡因此产生膨胀，最终致使细胞壁中，有效成分细胞液的流出并融入进溶液里，在温度的催化下迅速扩散。这一提炼过程，主要是在微波能的作用下，致使目标产物细胞膜、细胞壁的破裂，使有效成分流出。其次是利用离子传导，产生撕裂以及相互摩擦，最终产生热效应[2]。而且，因为微波拥有一定的穿透力，加速了细胞内有效成分的浸出，使药物的提炼效率与质量得以提升。

1.2关于微波特性的分析

微波拥有许多优良的特性，主要包括穿透力强、内热效应优、对生物有非生物效应，同时灭菌效果强。此外，由于微波是一种交流高频电磁波，电流可以用来操控微波的发挥，功率密度也具备调控性，所以微波非常好控制。在消毒灭菌这一板块，主要依靠紫外线与干热灭菌等方法来完成。随着我国科学技术的不断进步，微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用，中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。在中药制药过程中，只需对微波电流、时间与温度加以调控，就能够精确的掌控中药制药的反应过程。

2微波技术应用于中药提取的相关分析

由于在提炼过程中，必须通过目标产物细胞膜、细胞壁的破裂，使有效成分流出，所以细胞破壁的操作过程十分关键。在实际操作中，这一过程重要为：通过微波加热致使细胞内部温度上升，细胞膜与细胞壁会在液态汽化的压力下，细胞表面将会出现细小的裂痕与孔洞。而细胞外的溶剂就趁机快速渗入细胞内，完全溶解后将释放大量包内产物[3-4]。因为微波技术拥有操控性强、高性能低耗损的优势，因此在细胞有效物质的提炼过程中使用起来得心应手。微波浸取技术拥有一定的选择性，能够提高工作效率，降低原料耗损度，提高有效物质的使用率。中药制药中的浸取技术，由于微波技术的结合[5]，因此获得全面的革新，制药技术得以提升，因此微波技术具备应用价值，拥有推广并广泛投入应用的意义。

3微波技术应用于中药炮制的相关分析

微波技术的介入，让中药制药加工过程与结果都取得了良好的反响。它能够有效节省制药时间，降低能源材料的耗损，提高现有材料的利用率，同时掌控性强，对生产药物的灭菌消毒效果佳，所以微波技术在中药制药生产中的应用，获得广大业内学者的认可与支持。值得一提的是，利用微波技术加工苦杏仁，既能有效杀死了苦杏仁酶，还能保障苦仁苷完整。相关实验结果显示，在炮制苦杏仁时，微波技术的杀菌效果显著，同时还能使含矸量不受影响，具备优良的保苷性，食用口感也更加松脆[6]。用蛤粉作为辅助材料，使用微波计术炮制阿胶丁的效果也非常好。

4微波技术应用于中药材干燥的相关分析

微波技术的革新推动着中药制药技术的发展。微波的灭菌机理是：由于受到强度微波场的作用，物料中的菌体及虫类会因为分子极化弛豫，且吸收微波会使温度变高。当目标作用物的蛋白质性质发生变化后，其膨胀性、黏度、溶解度等均会产生相应的明显变化，同时失去生物活性。此外，微波的非热效应还具有灭菌作用，这是其他的常规物理灭菌法没有的。业内学者还对六味地黄丸进行了烘箱干燥与微波干燥的对比实验，实验结果显示，烘箱干燥出的产物，丹皮酚的含量好俗大，灭菌效果没有微波干燥法的效果好[7]。

5结束语

随着我国科学技术的不断进步，微波技术在中药制药过程中起到了越来越重要的作用，中药制药结合微波技术后工作成果与效率均得到了提升。微波技术的介入使中药制药技术得到了飞跃性的发展。目前，微波技术的应用范围越来越大，使用频率也越来越高。由于微波技术应用于重要配药中，可操作性强、工艺效率高，能够实现自主化生产，提高药材使用率，生产全过程节能减排，所的产物质量过硬，均已达标。当前，微波技术在中药制药过程中举足轻重，具备应用价值，拥有推广并广泛投入应用的意义。

参考文献

[1]高玉梅，张志威.试述GMP规范与制药机械的关系[J].民营科技，2011，12（06）：11.

[2]曹希文.药品生产企业的硬件要求[J].机电信息，2011，7（08）：22.

[3]赵禾粼，姚元超.制药设备管理与GMP相适应的对策[J].黑龙江科技信息，2011，8（07）：45.

[4]于颖，田耀华，黄娟.在线清洗（CIP）新技术及设备[J].机电信息，2010，14（05）：98.

[5]胡显文，马清钧.生物制药产业发展现状与趋势分析[J].生物技术产业，2007（1）：16-31.