基于虚拟现实技术的微波技术与天线课程实验教学实践与探索

虚拟现实技术能够解决虚拟实验教学情景化及交互性的要求,在现代教育领域内有着极其巨大的应用前景.结合军队院校本科教学实际,对虚拟现实技术在微波技术与天线课程实验教学中的应用价值和虚拟实验室的构建进行了探索,给出了虚拟实验平台的硬件、软件体系结构,设计了可在此平台上实现的实验模块.     

基于ADS软件传输线理论虚拟实验教学

为使学生更好地理解传输线理论的实质,掌握微波电路设计工具并提高学生的实践能力,利用ADS2015软件构建了终端短路、终端开路和终端匹配3种情况的虚拟实验教学模型,分别进行了传输线沿线电压波、电流波和阻抗的工作状态的虚拟仿真。实验结果很好地展示了理论的实质,正确地验证了理论。     

基于Unity3D的微波暗室环境下天线测量虚拟实验系统设计与实现

利用虚拟现实技术,以Unity3D为开发引擎, C#为脚本语言, 3ds Max为建模工具,以一个典型的实际天线测量系统为原型,以真实实验为依据,模拟在微波暗室环境下天线测试的操作流程和几种常见天线的测量结果,开发一个虚拟实验系统,实现微波暗室环境下天线测量的微波虚拟实验。系统采用图形化用户界面,模型逼真,能够生成Windows环境下可执行文件,在PC机上运行。通过模拟交互,使用者可利用该系统对微波暗室的组成、布局以及功能获得直观认知,了解天线测试系统及测试过程,并能对几种常用天线或自定义天线进行模拟测量。系统也可辅助教师进行理论教学与课堂演示。在全面介绍系统功能的基础上,以喇叭天线为例,介绍天线测试过程3D模拟动画的实现,以及系统各主要交互功能的技术实现。     

网上虚拟实验教学的探索与实践

讨论了网上虚拟实验的技术、分类、特点、优势和不足,梳理了虚拟实验的发展现状,提出了虚拟实验发展要处理好的几个关系,为网上虚拟实验的开展和虚拟实验系统的开发提供了参考思路。     

基于EMU8086的虚拟微机系统实验的设计

给出了基于仿真软件EMU8086的虚拟微机系统实验的设计,包括汇编语言实验、I/O外设实验、中断实验、软盘等实验,重点分析虚拟外设实验的机理和实验方法,以及如何自定义虚拟外设,对比了虚拟实验与实际实验的差异,提出虚拟实验存在的不足和改进思路。     

基于Unity3D的矢量网络分析仪虚拟实验系统的设计与实现

利用虚拟现实技术,以Unity3D为开发引擎,以C#为脚本语言,以3ds Max为建模工具,开发了一个以矢量网络分析仪为核心的三维虚拟微波实验系统。该系统采用图形化用户界面构建实物三维模型,能够生成Windows环境下的可执行文件,在PC机上运行。学生可利用该系统学习矢量网络分析仪的构成、性能以及功能,并可利用该系统对基本微波器件进行模拟测试。系统也可辅助教师的课堂教学。     

虚拟实验的感性设计研究

虚拟实验的感性设计是运用感性工程学方法将学习者的感性需求转化为虚拟实验设计要素。根据学生感知、思维、知识经验、交往行为等认知感性特征,通过对小学生为使用对象的"认识人民币"虚拟实验进行的感性设计实践研究,提出了虚拟实验感性阶层设计流程;并且在行为、表现、情感三个层次基础上,综合虚拟实验感性要素、设计要素,构建了虚拟实验的感性阶层设计模型,为中小学虚拟实验的设计引入了一种新的设计思路。     

虚拟实验的研究

文章首先介绍了虚拟实验的必要性,然后讲述了虚拟实验的概念,并结合实践总结了虚拟实验的特点,重点研究了真实实验与虚拟实验的关系。     

基于网络的虚拟实验技术的应用分析

本文论述了基于网络的虚拟实验技术的构建，对虚拟实验技术的作用及影响、虚拟实验技术实现的可能性进行了分析。     

基于Flash3D的中学化学虚拟实验平台的设计与实现

用Flash3D技术开发三维虚拟实验平台具有技术难度适中、功能易于扩展、浏览器插件安装方便且使用普遍等优点,但是已有的三维虚拟实验平台较少采用Flash3D技术。文章首先从系统架构、数据库设计、虚拟实验过程设计等方面详细论述了基于Flash3D技术的中学化学虚拟实验平台的设计方案,然后阐述了该平台的功能,接着从三维虚拟实验场景中的交互、化学实验现象的模拟、数据通信等方面提出了该平台的实现方法。最后介绍了中学化学虚拟实验平台的特色。     

微波辅助苯偶姻合成反应优化

研究了微波辅助加热下合成苯偶姻．通过设计正交实验,研究了微波功率、微波时间、反应体系温度和催化剂VB1用量对收率的影响．实验结果表明：催化剂用量、反应温度、反应时间、功率对收率的影响依次降低,最佳反应条件是,催化剂用量为1．5g,反应体系温度为80℃,反应时间25min,微波功率为900W,平均收率为85．5％．产品熔点与标准样相符,其IR谱与标准谱图一致．     

微波驻波自动测量实验系统的设计与实现

为了探索微波教学实验与CAI相结合的创新教学模式,利用单片机控制、计算机接口技术等,研制了一套微波驻波自动测量教学实验系统．该系统由微波测量线、PC机、单片机控制模块、数字微电流检流计、步进电机及其驱动电路等设备组成．在测量过程中,计算机按照用户预先编制的程序,模拟手动测量的方法和步骤控制系统进行自动测量,得到的数据经过电流／电压转换、放大和单片机A／D采集后输入计算机中,并将结果通过LabVIEW软件直观的图形显示出来．     

新型微波测量线CATS的设计与实现

介绍了自行研制的基于常规测量线测试系统的新型微波测量线CATS(ComputerAidedTestSystem),着重阐述了系统的工作原理、功能、特点和CATS组件的硬件、软件设计方案。在CATS的基础上,配置相应的微波参数测量软件可实现多种参数的自动测量。该系统对微波实验教学和实际应用均具有较高的实用价值。     

俄亥俄州立大学电磁场与微波技术专业及课程体系浅析

依托作者在美国俄亥俄州立大学电子科学实验室学习与工作的经历,介绍了其＂电磁场与微波技术＂专业学科和课程体系建设的基本情况,通过与我校情况进行对比,分析了我校的特点和不足,希望为今后的学科建设和发展提供借鉴与参考。     

一种基于容栅位移传感器的微波测量线系统

利用容栅式位移传感器,改进了微波自动测量线系统。通过多功能数据采集卡同时获得位移数据以及感应电压数据,用PC机实现数据的存储处理。该系统小巧易用,方便快捷,克服了微波自动测量线系统机械抖动误差的弊端。     

微波通信及其在民航中的应用

微波通信作为一种重要通信传输系统被广泛应用于民航、电信等单位。本文简要介绍了微波通信的特点及技术原理,并结合其在民航内部通信中的应用,提出了如何有效提高维护水平的方法和建议。     

8毫米便携式微波辐射-散射计的控制、数据采集和处理系统

In this paper we describe a system used to control,collect and process data in 8mm portable microwave radiometer-scatterometer,We focus on hardware and software design of the system based on a PIC16F874 chip.The system has been successfully used in an 8mm portable microwave radiometer-scatterometer,compared with other similar systems,the system modularization miniatureization and intelligentization are improved so as to meet portable instrument requirements.     

TiO_2薄膜的微波合成及其防雾性能研究

以钛酸四正丁酯、无水乙醇为原料,微波加热法制备Ti O2溶胶,采用浸渍提拉法,在普通玻璃上镀膜,对其防雾性能进行测试.结果表明:微波场作用使反应体系均匀迅速地升温,加快了反应速度,大大提高了实验效率.与常规水热合成相比,微波合成在较短的时间内形成了Ti O2溶胶,且防雾效果良好.     

Smith圆图教学软件的开发

考虑到微波技术课程教学的需要,提出并开发了Smith阻抗圆图教学软件.归纳分析了软件开发所需要的数学模型;介绍了软件能够实现的主要功能;给出了指导软件开发的系统组成框架,并针对软件的界面设计、负载阻抗的显示以及圆图上轨迹的描绘,阐述了软件设计的指导思想和实现方法.最后,以50 Ω匹配到100+ j80 Ω为例说明了应用所开发软件实施Smith阻抗圆图教学的全部过程.该软件既适合教师上课使用,也适用于学生自学,已经被成功应用于微波技术课程的教学,并取得了良好的教学效果.     

非线性耦合振动方程组

EDSS在0—10GHz频率范围内观察到水解DNA的微波共振吸收,这一尚有争议的结果引起许多学者浓厚的兴趣,并在理论和实验方面做了大量的工作。本文从理论上详细地研究了水解DNA的微波共振吸收问题。然后考虑DNA和抗衡离子的长程库仑作用及界面影响,计入水合层的阻尼作用及有关的耦合,自然地计算了DNA、水合层以及它们之间的静电相互作用,提出了一个更符合实际的模型,得到DNA和第一水合层系统的二阶非线性微分方程。在实际出现的小振幅振动下,方程中的非线性项为小项,用摄动法求解微分方程,计算出各级近似下解的具体形式。当外加电磁场在系统上后,得到了一系列的共振频率,许多与Van Zandt等人用局部有效场近似方法的结果一致,同时尚预言了一些新的共振频率。我们的模型与EDSS所讨论的对象相同,但计算结果没有他们所观察到的共振频率,故我们的工作似乎不支持Edwards等人的工作。