時間：2022-05-16 12:49:20
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇雷達技術論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
【題型特點】
此題著重考查考生的理解與分析能力，常以單項選擇題的形式出現。命題人在設置選項時，文字表述不可能與原文完全相同，也不會完全集中，常常有前后勾連的情況，這就容易造成選項模糊。選項模糊的類型主要有五種。
①范圍上的混淆，以偏概全，以面代點。選項在概念的外延上做文章，或者外延過小，以偏概全，或者外延過大，判斷過寬，以面代點。考生答題時要特別留心選文和選項中的“凡”“一切”“全”“都”等修飾詞語。
②指代上的混淆，顛倒主客，偷換概念。選項偷換概念，用音同義異詞或形近義異詞來迷惑考生。考生答題時，要注意選項是否混淆概念的所指對象，是否顛倒陳述主體與修飾語，是否忽略一些關鍵的修飾詞，是否犯了偷換概念的錯誤。
③現實和設想的混淆，未已不分，或必不清。選項在概念、判斷上時間超前或滯后，把已經成功的現實和沒有成為現實的設想或可能性混為一談。考生要特別留意“如果”“一旦”“將要”等詞語，從而作出準確判斷。
④肯定和否定、主要和次要關系上的混淆，無中生有，牽強附會。有的選項把肯定說成否定或把否定說成肯定，有的選項混淆主要和次要關系，有的選項無中生有、牽強附會。考生答題時，一定要在選文中找到依據，忌主觀臆斷、望文生義。
⑤條件和結果、原因和結果關系上的混淆、顛倒。有些選項將條件說成結果，或把結果說成原因，或強加條件及因果關系。考生要重點辨別，找準答案。
【答題技法】
閱讀論述文應從議論說理的角度入手，弄清文章的中心論點是什么、有無分論點、作者的觀點與傾向怎樣、用什么材料來證明觀點、論證結構有什么特點、語言有什么特色等。
考生可按以下三個步驟答題。
1.快速閱讀文本，把握主要內容
閱讀選文后，可提出如下問題：本文論證的對象是什么？有什么最新觀點？今后的發展前景如何？作者對新觀點的態度和看法如何？
2.圈點勾畫重點，提取重要信息
一是圈點勾畫選文中一些關鍵詞語，特別要關注指示代詞、關聯詞語（如“一旦”“如果”“因此”“但是”“然而”等）和一些修飾性詞語，以備答題時使用。可采用如下方法：①瞻前顧后法。聯系上下文選擇恰當的義項。②比照辨析法。仔細比較、辨析文中的一詞多義現象和同義詞、近義詞在語言運用中的差異。③參考語境法。根據語境揣摩詞語的語境義、比喻義、借代義等，分析詞語派生或隱含的內容。
二是圈點勾畫文章中重要的句子。論述文中的重要句子有以下幾種：①結構比較復雜的句子。可以采用抽取主干法，抓住句子主干，理清那些修飾、限制等附加成分，進而理解其含意。②內涵較為豐富的句子。按照“句不離段”的原則，結合上下文語境，仔細領會，整體解析。③與文章中心和結構密切相關的句子（如文眼句、中心句、過渡句等）。這種句子體現了文章的思路，有的畫龍點睛，有的承上啟下，有的闡明要旨。理解這些句子的含意，既要注意它們在文中的位置，又要看清來龍去脈。
3.排除錯誤選項，篩選正確答案
論述類文本閱讀的選擇題，考查的是判斷辨別能力。考生對這類試題要進行分析、比較、選擇，首先排除明顯錯誤的選項，然后分析剩下的選項及與之相關的語言環境，瞻前顧后，尋找有效信息，并歸納信息的要點，進行篩選，再排除干擾選項，剩下的便是正確答案。這樣答題，可以提高答題的準確率。其基本方法如下。
①“復位”驗證法。考生在理解文中的重要概念時，如果對自己的選擇沒有十足把握，可把選出的答案“復位”到選文中驗證一下。如果語意連貫、意思準確，則該項即為正確答案。
②事理分析法。在論述類文本中，常會遇到事理之間的邏輯關系，如因果關系、條件關系、假設關系、選擇關系等，考生要緊緊抓住表示事理之間邏輯關系的關鍵詞語，進而作出正確的判斷。
③巧用選項法。在考查理解文中重要句子的試題中，命題者常常在句中確定兩個考查點，每個考查點又有兩種理解，總共列出四個選項。遇到這種題目，考生可以巧妙地利用選項提供的“方便”，根據自己對某一個考查點的正確理解，排除錯誤選項。
【應用說明】
下面以2013年高考湖南卷第14題為例，作出具體解說。
根據原文信息，下列推斷正確的一項是
A.印第安人之所以對烈酒著迷，是因為它像某些能讓人產生幻覺的植物一樣具有超自然能力。
B.印第安人如果不能一醉方休就謙讓旁觀的飲酒現象，表明民族傳統習俗中精華與糟粕并存。
C.法國傳教士對“罪惡的白蘭地交易”的批評，是源于法國的毛皮商和軍隊在加拿大的行為。
D.麥斯卡爾酒的發展和被利用的事實，提醒我們在引進外國技術的時候，應警惕其負面影響。
運用“復位”驗證法可知，選項A的內容對應第二段，聯系第三段可知他們是被歐洲人“利用”，故而變得逆來順受，所以應排除。運用事理分析法可知，選項B的兩句之間沒有必然的因果關系，不能“表明民族傳統習俗中精華與糟粕并存”，應排除。再看選項C，其內容對應第三段，由該段法國傳教士的一句原話“因為它會讓人變得麻木和放蕩”，則可直接將其排除。至此，答案毫無疑問就是D項。文章結尾卒章顯志：“烈酒幫助殖民者對成百萬的人進行奴役和驅逐，幫助他們建立新國家，并幫助他們侵略異國文化。今天，烈酒不再與奴役和剝削聯系在一起，但它仍然被人所用。”這是告訴我們須“警惕其負面影響”，所以D項正確。
（作者單位：湖南沅陵縣一中）
（責任編校/曾向宇）
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1.《閱讀論述類文本要有三種意識》
在答題訓練時，考生可以借鑒語用題中的某些題型來訓練自己，以便配合閱讀論述類文章。比如：用長句化短句來訓練概括能力，用概括語段大意來訓練快速提煉中心的能力，用下定義來訓練對重要概念的理解能力。考生還可以借鑒寫作議論文時立意構思的方法，進行理清閱讀思路的訓練。
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2.《解答論述類文本閱讀題的四個步驟》
要準確理解詞語和句子在文中的意思，就要緊密聯系語境，注意上下文的修飾、指代等暗示信息，從而把握其內涵。
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3.《2013年高考論述類文本閱讀題評析》
（1）理解文中重要概念的含義。
（2）理解文中重要概念的含義。
2、分析綜合
（1）篩選并整合文中的信息。
（2）分析文章結構，把握文章思路。
（3）歸納內容要點，概括中心意思。
（4）分析概括作者在文中的觀點態度。
3、圈劃選項信息源。
在作答過程中先用鉛筆在原文找出選項信息源，并做標記。
4、將選項與選項信息源做比較。
比較點多為：
1）句意邏輯是否一致。
2）表意范圍是否發生擴大或縮小。
3）是否發生張冠李戴。
4）是否絕對。
5）是否無中生有。
對近岸淺水區域的海底地形的掌握對于近岸活動比如捕魚，碼頭建設，鋪設石油管道以及形態動力學的研究等都有著至關重要的作用。傳統獲取水深的方法包括船載聲吶探測、機載激光測探、潛水器測量、超光譜圖像測量等。但是它們普遍具有成本高、效率低的缺點，并且測量精度會受海水清澈度的影響。為了克服傳統測量方法所存在的不足，基于X波段雷達圖像序列反演水深的方法得到發展。
在淺水區域，局部的海底地形對表面波的傳播有著重要的影響。當波移動至淺水區域，波的周期不發生變化，但是波的傳播速度會發生變化，繼而波長減小，波數增加。表面流的存在也影響表面波的傳播，因此水深場以及表面流速場的反演方法都是基于這種傳播變化——在物理學中被描述為表面波的色散關系。
1998年 Paul Bell運用連續的雷達圖像序列之間的互相關性推導出了空間變化的表面波速[1]，同時利用從浮標中獲取的頻率信息，通過運用線性重力波的色散關系計算出了空間變化的水深，但是沒有考慮海流的存在。Hessner等人運用一維FFT變換實現了對圖像序列的頻率分解[2]，某一固定頻率的波所對應的波長通過確定局部空間的相位梯度計算得到。但是此方法的局限性在于它不能運用到包含同一頻率但不同傳播方向的波的波場，同時也沒有考慮到海流的存在。
對時間序列的雷達圖像進行3?D FFT變化，并取模的平方得到三維圖像譜，由于波數和頻率被色散關系聯系在一起，因此線性表面波的信號應該很好地分布于其確定的三維形狀上。色散關系的形狀取決于水深和表面流速，因此通過擬合理論的色散關系和三維圖像譜的坐標分布便可反演出大的空間范圍內的平均水深以及流速[3?4]。但是此方法中的3?D FFT是針對全局范圍的算子，因此假定了波場的均勻性以及穩定性。如果在深水區存在變化的流速或者淺水區存在變化的水深，波的折射將會產生，波場變成了非均勻場，以上方法不再適用，因此需要在局部空間范圍內對波參數進行分析。
自1999年以來，Seemann等人針對非均勻波場做了一系列研究[5?10]，推導出了局部三維圖像譜，同時反演出了局部范圍內的水深以及流速。
本文將利用模擬的X波段雷達圖像展開近岸淺水區域的水深的反演工作，該工作考慮到了表面波場的非均勻性，因此采用了局部反演算法，反演出了局部的水深值。
1 色散關系與水深以及流速的關系
色散關系描述了波數[k]和角頻率[ω]之間的動力學關系，正常的色散關系適用于海表面重力波，線性色散關系可表示為：
[ωk，uc，d=±gktanhkd+k.uc] （1）
式中：[g]表示為重力加速度；[d]為水深；[uc]為近表面流速。在式（1）中，第一部分稱為固有頻率[ζ=±gktanhkd，]第二部分稱為多普勒頻率[ωD=k.uc。]多普勒頻率部分表明受表面流速的影響。在式（1）中，水深[d]和表面流速矢量[uc]在波數?頻率域中影響色散關系的形狀，因此色散關系的形狀可以被用來反演這些參數值。圖1顯示了水深以及流速對色散關系的影響。
圖1 三維波數?頻率域中線性表面重力波的色散關系
2 水深及流速局部反演方法介紹
在淺水區域中，由于空間變化的水深，波的周期不變，既波場保持了穩定性，但是波長發生了變化，波場變成了非均勻場，因此需要在局部空間范圍內對海態參數進行分析，得到空間分布的海態參數場。海洋表面波的特性由波長[λ、]波數[k、]角頻率[ω、]振幅[ξ]和它們的傳播方向[?]來描述。表面波場由一系列不同頻率不同傳播方向的單一成分的波（簡稱單波）疊加得到，因此其是多成分的，需要將其分解為單成分波。本文將按照以下步驟反演局部的水深及流速：
（1） 對時間序列的雷達圖像進行3?D FFT變換，得到復數值的三維圖像譜[G（k，ω）]；
（2） 對三維圖像譜進行頻率分解和方向分解得到單波成分的波譜 [Gk|ω，?]；
（3） 進行2?D 反FFT變化，到空間域，產生單波復數值的空間場[gx，y|ω，?]；
（4） 由單波空間場及其梯度圖像得到波數場；
（5） 由單波空間場以及其對應的波數場得到5?D時空頻率場[Ix，y|k，ω]；
（6） 由局部的3?D圖像譜反演局部的水深及流速。
該算法是針對由岸基X波段雷達獲取的時間序列的雷達圖像，最終得到水深場。
3 數值模擬及分析
3.1 模擬非均勻波場及雷達圖像
基于線性波理論，海浪可看成是各種不同的余弦波的線性疊加，該過程可利用頻譜來模擬，本文選用與波浪相近的P?M譜。只有頻譜還不足以描述海浪的特性，需要加入方向分布函數組成方向譜，才能符合實際的海面波場狀況，本文的方向分布函數采用改進的光易型方向分布函數。同時考慮到波場的非均勻性，加入非等水深值及表面流速值，利用色散關系式（1），可確定不同區域的波數與頻率的關系，利用不同頻率和傳播方向的余弦波的疊加，可模擬出淺水區的非均勻波場的時間序列。圖2所示是模擬的64幅時間序列的非均勻波場的前兩幅（圖像中像素點的個數為128×128個，每個像素點的分辨率為7.5 m×7.5 m）。
圖2 模擬的64幅時間序列的非均勻波場的前兩幅
根據雷達成像機理，利用起主要作用的陰影調制及傾斜調制模擬出時間序列的雷達圖像。圖3所示是模擬的64幅時間序列的雷達圖像的前兩幅。
圖3 模擬的64幅時間序列的雷達圖像的前兩幅
3.3 對模擬數據進行處理
（1） 對64幅時間序列的雷達圖像[G（Θ）]進行三維傅里葉變化得到復數值的三維波數?頻率譜：
（2）
其中三維譜的譜分辨率為：
[Δkx=2πX， Δky=2πY， Δω=2πT] （3）
（2） 對得到的三維譜進行閾值濾波，濾除信號中包含的噪聲，然后利用色散關系進行帶通濾波，得到海浪信號。接下來將對濾波后的三維譜進行分解，得到單波成分的波譜，既進行頻率分解和方向分解。在時間軸上進行的傅里葉變化使得頻率分解被執行，既一系列不同頻率所對應的二維波數譜，接著進行方向分解。本文采用了一組楔形濾波器，首先產生一個原型楔形濾波器，然后再通過旋轉，雙線性插值，得到一組濾波器，原型濾波器如圖4（a）所示，旋轉得到的部分濾波器如圖4（b）～（d）所示。運用這一組方向濾波器對二維譜進行分解，最終得到一系列不同頻率和傳播方向所對應的單一成分的波譜[Gk|ω，?]。
（3） 對單一成分的波譜[ Gkω，?]進行二維反傅里葉變化得到復數值的單波空間場[ gx，y|ω，?]：
[gx，y|ω，?=2D IFFT（Gk|ω，?）] （4）
圖4 一組方向濾波器中的前四個
單波空間場包含了幅值及相位模式信息：
[gx，y|ω，?=Ax，y|ω，?expi?x，y|ω，?=Regx，y|ω，?+iImgx，yω，?] （5）
與單波空間場對應的梯度圖像：
[??x，??ygx，yω，?=2D IFFTi?kx，ky?Gkω，?] （6）
其中[kx，ky]代表復數值的波數向量，其實部代表局部的波數值。局部區域的大小選為8×8個像素點，因此要得到局部區域的波數，需要分析局部點所包含的所有像素點。
位于色散關系濾波器帶寬內的背景噪聲重新分布在了單波波數場中，因此為了消除噪聲的影響，運用方差最小擬合法得到復數值的波數向量。
[kx=-i?v+?vxv2ky=-i?v+?vyv2] （7）
其中向量[v，][vx，][vy]通過行掃描局部區域內的單波空間場及其梯度圖像獲得，向量[v+]是向量[v]的共軛向量。
（4） 由一系列的單波空間場以及單波波數場可得到五維的時空頻率譜 [Ix，yk，ω。]表面波信號的能量譜應分布在色散關系曲面上，將由色散關系式（1）得到的譜分量[ω]與圖像譜[Ix，y|k，ω]中的分量[ωi]取加權方差，得到一個函數。本文利用該函數尋找最小值的方法求得局部的流速[ux，uy]及水深[d。]該加權方差函數表示為：
[fux，uy，d=i=0Ngkitanhkid+kx，iux+ky，iuy-ωi2?Ix，y|ki，ωi] （8）
式中：[N]表示譜坐標集[{kx，i，ky，i，ωi}]中元素的個數，通過設置閾值從局部能量譜中選取出譜坐標集：
[M0=（kx，i，ky，i，ωi）Ix，y|ki，ωiMAXIx，y|ki，ωiε] （9）
式中[ε]表示能量閾值。
加權方差函數是一個非線性函數，含有三個變量，求該函數最小值屬于優化問題，本文采用擬牛頓法搜索最小值，并得到局部的水深及流速。
4 數據處理結果
模擬雷達圖像時輸入的非等值水深場如圖5（a）所示，每8×8個像素點設置一個水深值，為減少模擬時的計算量，水深值只沿一維變化。反演得到的水深場如圖5（b）所示，反演時選擇的局部區域的大小為8×8個像素點。反演的水深值與輸入的水深值吻合較好，平均誤差約為2%，相比于過去的均勻場水深反演方法，該反演方法可將水深值的分辨率縮小到8×8個像素點。
5 結 語
利用X波段雷達圖像可提取出重要的海態信息，比如水深、流速等等。均勻場的水深及流速的反演方法已相對成熟，本文的工作是針對非均勻場反演淺水水深值。由于實際的海況比較復雜，并且還沒有得到可以用于比測的實際水深值，本文采用數值模擬的方法，通過輸入非等值的水深仿真出非均勻波場及其雷達圖像。利用仿真的雷達圖像反演出局部水深值，并與輸入的水深值進行對比，結果吻合較好，對利用實際的雷達圖像反演非均勻場的水深具有重要的指導意義。本文的工作是基于岸基X波段雷達，對于船基X波段雷達來說，還要考慮運動補償等因素，并且實際海況復雜多變，水深的反演過程有待進一步分析研究。
圖5 輸入的水深場與反演得到的水深場對比圖
參考文獻
. Coast. Eng.， 1999， 37（3）： 513?527.
， 1999： 16?20.
[3] SENET C， SEEMANN J， ZIEMER F. An iterative technique to determine the near surface current velocity from time series of sea surface images [C]// Proceedings of Oceans MTS/IEEE Conference?500 Years of Ocean Exploration. [S.l.]： IEEE，1997： 66?72.
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing， 2002， 40（12）： 2606?2618.
. Procee?dings of SPIE 1999， 3808： 536?546.
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[7] SEEMANN J， SENET C， ZIEMER F. Local analysis of inhomogeneous sea surfaces in coastal waters using nautical radar image sequences. Berlin， Germany： Springer?Verlag， 2000： 179?186.
關鍵詞：大氣污染源；激光雷達；監測；研究
中圖分類號：X511
文I標識碼：A文章編號：16749944（2017）12003005
1引言
近年來，與人類生存和發展密切相關的環境污染已經成為人民群眾非常關心的重要問題。大氣污染嚴重影響人們的生活品質，如何有效開展城市大氣污染防治工作，確保環境空氣質量持續改善是大氣環境保護工作的核心[1～4]。城市大氣污染源主要包括工業生產、居民生活、道路交通、建筑施工排放到大氣中的顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、鹵化物、碳化合物等，來源比較復雜且相互作用形成復合污染[4]。激光雷達是大范圍快速監測大氣環境的新一代的高新技術手段，具有實時、快速、連續、長期的遙感監測等優勢[5，6]。利用3D可視型激光雷達進行垂直/水平掃描，可以對污染物的時空分布及其擴散進行跟蹤監測[6～8]。因此，由于激光雷達技術具有的獨特優勢， 逐漸成為開展城市污染演變、區域性污染物分布、污染物跨界輸送以及污染溯源監測的主要手段之一。本文利用3D可視激光雷達技術對江津區大氣污染源進行了監測研究，以期為環境監測、管理、預警體系建設積累寶貴經驗。
2實驗條件與方法
2.1監測儀器
北京怡孚和融科技有限公司3D可視型激光雷達，型號為3D-Scan-CAM。
2.2監測地點
江津城區中心御景華庭小區17棟樓頂，掃描半徑5～10 km。
2.3監測方法
選取顆粒物濃度作為主要監測因子，采用垂直、水平、切面監測方式，通過連續不間斷掃描，協同風向、風速、濕度、氣壓、氣溫等氣象監測，結合空氣自動監測站實時數據進行校正后實施數據分析。
2.4監測條件
制作江津城區監測期間城市近空500 m高度位置所有后向軌跡圖得到垂直掃描時間段，城區主要以上升氣流為主（5月31日至 6月3日），利于污染擴散，不易形成累積污染；水平掃描時間段，江津以下降氣流為主，易受外來污染影響，本地也易于形成污染累積。經查，與該地區歷年風場統計信息相符。
3結果與討論
3.1垂直監測
將6月1日晚21點至3日午間12點日激光雷達垂直監測圖與江津區近地自動站PM10數據結合分析可知：在監測區域內，近地濕度較大，并有間斷降雨，對污染有稀釋作用，污染不易累積。結合垂直掃描圖（圖1）可知江津城市污染演變主要分為幾個過程：1日21點至2日凌晨3點，隨氣流下降，進而污染累積，在21日至24日，在近空600 m處的近地污染團過境，造成本地污染升高，自動站監測數據PM10升高。2日4點至16點，近空云層過境，并伴有降雨過程，污染沉降，污染逐漸減輕。2日16點至3日5點，降雨停止，近空云層向上擴散，氣流上升，近地濕度先降低后上升，本地污染逐步累積，近地消光系數增高，自動站監測顯示PM10數據逐漸升高。3日5點至12點，近空云層降低，造成本地PBL層降低，污染不利于擴散，本地PM10逐漸升高并累積。在雷達監測的時段內，江津區近地濕度大，污染物隨下降氣流，易累積，形成污染團。隨濕度降低或降雨等易形成污染沉降，但不會形成長時間的連續大面積污染。
3.2水平監測
制作雷達測試區域內PM10濃度圖（圖2），顏色的深淺代表污染的嚴重程度，經緯度和測點距離等點擊可查。藍色標記點位是測點位置，紅色標記點位是空氣自動監測站位置。圖中紅線圈出部分為城市外部污染，未圈出區域顏色較深區域為城市污染源污染。逐一分析見圖3～圖6。
區域一污染分布圖（圖3）給出了該區域的主要污染分布，結合實地狀況由左至右依次分析判斷：大西門轉盤及西門路周邊污染團早晚高峰出現，夜間有零星出現，主要為交通污染及生活污染；三通街、幾江向陽小學周邊污染團夜間出現，且連續出現，為本地生活污染（夜市）；奎星廣場、天香街附近污染團晝夜均出現，為本地生活污染（餐飲）。
區域二污染分布圖（圖4）給出了該區域的主要污染分布，結合實地狀況由左至右依次分析判斷：青木苑、祥瑞步行街周邊污染團白天集中于南邊，夜間為彌散型，為交通污染、道路施工污染及生活污染；鼎山大道沿線污染團集中出現于7日、8日兩天的早間及午后，為交通污染；瑯山大道長風路口污染團出現時間不固定，集中于上下班高峰期，周邊有加油站，為交通污染。天之味酒樓污染團集中于午間及傍晚吃飯時間，為生活污染（餐飲）。江州大道、文菁路沿線污染團夜間出現，為生活污染（夜市）。交警支隊后側污染團白天出現，污染彌散，為本地生活和交通污染。
區域三污染分布圖（圖5）給出了該區域的主要污染分布，結合實地狀況由左至右依次分析判斷：艾坪山山腳位置污染團日間周期性出現，為建筑施工污染；幾江中學、鼎山大道周邊污染團白天周期性出現，為建筑施工污染。瑯山中心校污染團夜間出現，為生活污染（夜市）。
區域四污染分布圖（圖6）給出了該區域的主要污染分布，結合實地狀況由上至下依次分析判斷：客運站及轉盤周邊污染團幾乎全天出現，集中于早晚高峰，為交通污染和生活污染；丁香街沿線污染團日間出現，特別是于7日早、午集中出現，為交通污染（擁堵）。
敏感點分析：結合4日中午至5日早上的江津區空氣自動監測站PM10連續數據圖（圖7 ），可以看出在4日18點至22點，兩自動站PM10有明顯數值增高過程，判斷為傍晚高峰及人為活動形成的近地污染整體升高。其中西關自動站數據有明顯異常升高，并在21點左右達到峰值。由4日18點至5日4點的風場后向軌跡圖（圖8）可知時間段內為完全下降氣流，持續受東北風向影響，隨后轉為西北風。即污染自東北風形成，至西北風向消散。
如污染影響圖（圖9）中所示，箭頭所指點位為西城環境空氣自動監測位置，閉合線圈出的位置即為可能對自動站周邊造成影響的污染團，箭頭為對應污染團對自動站影響的路徑。污染主要貢獻過程為：鼎山大道、客運站轉盤周邊污染團在監測點位正東北方向，污染出現時間在18～22點，距離較近，直接影響自動站數據。青木苑、祥瑞大道步行街及鼎山大道沿線污染團出現時間為17～23點，在監測點位東北方向，受當時風向作用直接影響自動站數據。鞍子街及天香街污染團在監測點位東北方向，污染出現時間為10～22點，隨當時風向會對自動站數據產生一定影響。西門轉盤及三通街周邊污染團在監測點位正北方向，夜間出現，會對自動站數據產生一定影響。此外的其他污染團，如鼎山隧道、對岸德感周邊污染團等，因污染出現時間和當時風向原因等，未對此次污染過程提供貢獻。其中以德感周邊污染為例：出現時間至夜間23點，并處于西北位置，此時為東北風向，污染未能擴散至監測點位。隨后凌晨3點風向轉向至西北，此時德感周邊已無污染團。
由此可見，此次過程中敏感點受東北方向污染團影響較大，主要為城市內污染（交通、建筑施工及生活污染）。
3.3切面監測
連續切面掃描數據圖（圖10）可直接顯示切面上的氣溶膠變化和切面上污染物通量，污染邊界及過境污染。6月6日晚22點至7日凌晨4點的連續切面掃描數據圖像，圖像每2 h一張。從圖像中我們看到了從22日零點開始的明顯污染團過境過程，并于次日3點完全過境，導致近地污染增加，污染團高度在1000 m左右。同時也觀測到，這段時間城市PBL層高度在400 m～600 m之間。
4結論
江津區主要生活污染為居民生活、餐飲油煙、夜市燒烤等，移動污染主要為主干道及城市核心街區汽車尾氣、主河道船舶尾氣。固定污染源為城市周邊磚瓦窯企業和沿江碼頭堆場和部分地塊裸土揚塵。外來污染源主要為城區正北方向新城建設污染擴散、東北方向工業園區污染擴散、長江對岸毗鄰區堆場、碼頭污染擴散。輸送通道主要是由北向南，由西向東。其中外來源形成時間集中于夜間至早晨，而本地污染源主要在日間形成城市污染，污染物明顯呈周期性變化。
對于敏感點（空氣自動監測站），西城站受本地污染及外來污染雙重影響，日間道路污染影響交大，夜間受北部污染擴散影響。東城站受本地源污染較少，但易受到北部污染擴散影響。
利用3D可視激光雷達技術進行城市大氣污染監測研究，可以明確城市中的大氣污染點源的空間分布和污染排放的時間分布，得到相對準確的城市污染源對于城市環境空氣質量影響的信息，同時也可以分析外來污染源的來源、成因、輸送通道、具體影響等，將為城市大氣污染源解析提供更多的方法和選擇，為城市環境空氣監測-預警機制的進一步建立打下了良好基礎，為環境保護和經濟發展政策的制定提供依據。
2017年6月綠色科技第12期
參考文獻：
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關鍵詞 地震 生命探測儀 SR（Snake Robat） 多技術融合
中圖分類號：TN215 文獻標識碼：A
1多技術融合的生命探測儀的研究意義
地震、滑坡、泥石流、雪崩等自然災害已經嚴重影響和制約了人類社會經濟的發展。21世紀以來，全世界已有約500萬人死于各種自然災害，8億人生活受到影響，人類每年創造的財富約有10%被各種自然災害吞噬。作為一個多地震的國家，我國本世紀已經發生多次強地震（近年來所發生的大地震情況分布及其所帶來的災難如表1所示）。我國與其他國家相比，在應對地震災難方面顯然還存在著許多不足之處。
面對如此頻繁的地震災害，當務之急是開發新技術新設備提高災后緊急搜救的能力。因此，研究多技術融合的生命探測儀可以為災后的救援工作提供有力的幫助。這對保護人民生命、體現以人為本、構建和諧社會、維護社會穩定具有重要意義。
2基于多技術融合的生命探測儀“SR”的設計原理
面對地震，雖然已經擁有了多種高科技的生命探測儀，但是事實證明各種探測儀器均存在一定的缺點。本文即基于現有探測儀的各種性能比較，設計一種全新的探測儀器――“探命蛇”（Snake Robat，簡稱“SR”）。
2.1簡介
“SR”作為一種需要在廢墟中搜救生命的先進儀器，它具有蛇一樣的外形，是一種融合了先進的紅外線光感技術和雷達聲波技術，可對災后地區實行搜救的探測工具。
2.2主要構成
2.2.1蛇皮――鉻金屬的融合
鉻是“SR蛇皮”的主要組成成分。據現有資料分析可知，鉻（也可叫可多米）鍍在金屬上可以防銹，既堅固又美觀。而且，鉻具有很高的耐腐蝕性，在空氣中，即便是在熾熱的狀態下，氧化也十分地緩慢，且不溶于水，其質硬而脆，是堅硬“鎧甲”的不二之選。
2.2.2蛇形――精巧的設計
此外，為了便于在亂石縫隙中穿梭自如，“SR”的體型應盡可能的小。這就對其內部的零件設計有了很高的要求（做到“麻雀雖小，五臟俱全”的地步）。它的主體非常柔韌，像是通下水道用的蛇皮管，能在瓦礫堆中自由扭動。
2.2.3蛇眼――光感與視頻技術的融合
“SR”的頭上裝有一個微型的生命感應器，主要是利用光反射進行生命探測生成清晰的圖像以供搜救人員探查廢墟中的具體情況。它的主要功能是，隨時隨地都能感受到微弱的生命跡象。
2.2.4蛇耳――擴聲器的運用
“SR”頭部兩側還有一雙十分小巧玲瓏的“耳朵”――擴聲器，目的是用來“傾聽”十分微弱的呼吸頻率和心跳。
2.2.5蛇信――電磁波與雷達技術的融合
“SR”的“蛇信子”采用以電磁波探測為媒介，探測呼吸、心跳所引起的人體體表微動，進而提取所需的生命體征參數，并判斷有無生命體存在的超寬譜生命探測雷達。
2.2.6蛇身――視頻與音頻以及通訊技術的融合
“SR”身體里“隱藏”著的微型攝像頭和話筒將傷員情況傳達給外界，這樣，搜救人員就能通過電腦監控視頻了解到廢墟之中的情況甚至于與傷員進行簡短的通話。為了保證不受震后網絡癱瘓的干擾，“SR”采用的通訊技術是Zigbee技術。
3可行性及設計優勢分析
“SR”鉻金屬的融合使得其具有堅硬的外殼，又不失柔韌，在取材上實現了創新。呈“蛇身”的形體，使得在瓦礫碎石中行動自如。
由微型的生命感應器組成的“蛇眼”探頭，可深入極微小的縫隙探測，準確發現被困人員，其深度可達幾十米以上，特別適用于對難以到達的地方進行快速的定性檢查。相對于現下的熱紅外線探測儀來說，“SR”結合了先進的光反射技術，夜視功能更強、探測距離更遠，微小的體型，攜帶便捷，克服了熱紅外線探測儀行動不便的缺點。
“SR”的“蛇信”汲取了超寬譜生命探測雷達技術的精髓，具有發射脈沖極窄、高距離分辨率、穿透能力強和較好的抗干擾能力等優點，避免了聲波探測儀容易受周圍寬頻噪聲影響大的弊端。且結合了電磁波技術，能夠利用光的干涉、衍射、偏振.在全息投影技術中使人們視覺上看到立體影像，再加上“蛇身”里隱藏的CCD微型攝像頭，具有體積小重量輕，功耗小，抗沖擊與震動，性能穩定，壽命長；靈敏度高，動態范圍大；響應速度快，生產成本低等特點。還采用了三維激光掃描系統，圖像采集的分辨率不低于680-480，測量精確、范圍廣，大大提高了搜救的準確度。
“蛇耳”部分的擴聲器與隱藏在“蛇身”中的話筒相結合，不僅可以使外界“聽到”廢墟中虛弱的呼救聲，而且可以與傷員進行簡短的通話，在實行有效施救時可安撫傷員情緒。
而所采用的Zigbee通訊技術組成的是一種低速率的無線區域網，具有結構簡單、成本低廉并且網絡容量大等優點，其數據傳輸可靠、通信范圍廣，適合于在復雜的巷道結構中及時與救援人員取得聯系，執行監測和搜救任務。
4總結
本文通過對生命探測儀技術相關的一些學術論文的研讀，并經過一定的研究探討，在一些先進技術的基礎上，針對現有最具代表性的生命探測儀的優缺點，構想出以上一款多技術融合的生命探測儀“SR”。筆者認為，災難帶給我們的思考并不僅僅是上述的一個“SR”的構想，更應該值得我們永久地去探究未來的高深科技。
參考文獻：
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關鍵詞:無損檢測;瀝青路面;應用
中圖分類號:U416.217文獻標識碼:A文章編號:1673-0992(2010)03-068-01
我國高速公路的通車里程目前已經居于世界第二位,其中,瀝青路面占我國公路的大部分,因此,必須加強對瀝青路面的養護管理,確保提供可接受的服務水平。傳統的檢測手段和評價方法很難對路面的離析做出準確和定量的判斷。綜合采用適當的無損檢測技術,才有可能獲取大樣本的檢測數據進行統計分析,快速直觀地發現離析范圍及分析離析產生的原因,針對性地提出防止離析的措施,從而有效提高瀝青混凝土路面的施工質量。本文結合目前路面檢測分析總結了路面承載力、平整度、路面損壞狀況主要檢測新技術的應用。
一、路面無損檢測技術發展現狀
無損檢測技術主要應用于施工質量檢測與控制,通過采用先進、高效的檢測評價技術,能夠及時發現工程質量隱患,有效地防止路面出現各種早期破壞。在道路建成后的養護管理階段,隨著使用時間的增加,相應地,在不同時期恢復路面使用性能所需要的費用也明顯不同,這就給養護決策提出了最佳修復方案或養路資金優化分配問題。當前公路路面檢測的總體趨勢是由人工檢測向自動化檢測技術發展,由破損類檢測向無損檢測技術發展,由低速度、低精度向高速度、高精度發展。常用的無損檢測技術主要有以下幾種:
1.超聲波檢測技術
超聲波路面檢測技術主要是通過發射超聲波到材料介質,接收反射波的相關參數,進而判斷結構內部破損情況的一種新型無損檢測方法,在接收超聲波的主要參數中,最常用的是波速參數,即通過檢測超聲波在路面材料中的傳播速度來分析其力學性能的方法。由于它具有激發容易、檢測簡單、操作方便、價格便宜等優點,在路面檢測中的前景非常廣闊,現已成功地應用于檢測路基路面材料的密實度與彈性模量,檢測混凝土的抗壓強度、抗折強度,檢測路基路面的厚度與孔隙以及路基快速測濕等。
2.激光檢測技術
激光全息技術是激光無損檢測中應用最早且最多的一種方法,其基本原理是通過對被測物體施加外加載荷,利用有缺陷部位的形變量與其他部位不同的特點,通過加載前、后所形成的全息圖像的疊加來判斷材料、結構內部是否存在不連續性。激光超聲技術是近年無損檢測領域中迅速發展并得到工程應用的一項十分引人注目的新技術,在路基和路面檢測中,激光主要應用于距離測定、紋理深度測定、彎沉測定、車轍深度及平整度測定幾個主要方面。
3.圖像技術
圖像技術包括紅外成像技術和激光全息圖像技術。紅外成像技術主要是利用不同材料介質導熱性能不同的原理,利用高精度的熱敏傳感器可以檢測結構物內部的熱傳導規律和溫度場分布狀況,將檢測得到的數據圖像化,從而將結構內部狀況呈現出來。具有精細度高、直觀可靠、能夠給出全場情況等優點。
4.探地雷達技術
探地雷達技術作為一種無損檢測高新技術,具有精度高、圖像直觀等特點。探地雷達可對對象作連續檢測,能比較直觀地表現檢測目標物;其具有非破壞性探測、速度快、輕便小巧、抗干擾性強、分辨率高、操作方便等優點,由于探地雷達方法具有快速、連續、無損檢測的特點,在檢測混凝土路面質量起到了一定的作用。
二、探地雷達技術的定義及工作原理
1.探地雷達技術的定義
探地雷達是利用高頻或超高頻脈沖電磁波探測地下介質分布的一種地球物理勘探方法。實踐表明,它可以分辨地下較淺范圍內的介質分布。因此,雷達方法以其特有的高分辨率,在工程地質勘察,災害地質調查,公路工程質量的無損檢測,考古調查以及工程施工質量監測等淺層與超淺層地質調查中得到越來越廣泛的應用。
2.雷達病害識別的原理與方法
在道路結構層內部的檢測中,結構層內部的病害主要表現為如下三種形式:(l)層間脫空:瀝青面層與基層表面之間出現空隙,這主要是兩個層面之間施工時粘合不好或是透水性設計不當造成的。如:有許多鉆孔資料顯示,在脫空部位常常存在lmm~2mm的灰土層,這是由于施工期間清理不完善的所造成的;另外,如果基層透水性較好,則很容易在層間形成充氣脫空;如果基層透水性不好就很可能會使面層與基層之間形成充水脫空。(2)層內蜂窩:這主要是在施工時由于壓實度不夠造成的。若是深入了水則會形成層內富水區。(3)地基基礎變形:主要會引起瀝青面層發生裂隙、脫空甚至塌陷等現象。由此可以看出,結構層的病害的表現千差萬別,但具體原因主要是由于空氣或水的進入而造成的,這便成了我們應用路面雷達進行病害檢測的前提。
三、探地雷達無損檢測瀝青路面缺陷的具體應用
1.瀝青路面缺陷的具體表現
一般情況下,瀝青路面的損壞,可以分為兩類:一類是結構性損壞,包括路面結構整體或其中某一個或幾個組成部分的破壞,使路面達到不能承受預定的車輛荷載;另一類是功能性損壞,它也有可能并不伴隨有結構性損壞而發生,但由于平整性、抗滑能力等因素的下降,使其不再具有預定的使用功能,從而影響行車質量。功能性破損一般是表面性的,易于識別,其破損原因也比較清楚。
2.結構缺陷的基層探地雷達信號特征
根據上述分析,施工過程中基層缺陷可分為:層間分界面處出現松散夾層,連接性差;層內局部孔隙度大,內部松散;局部離析。以下就三類基層施工過程中出現的缺陷探地雷達信號特征結合實際資料分別研究說明:
(1)層間連接性差的探地雷達信號特征。這種現象主要發生在路面基層的底界面、或基層較厚而分層鋪筑的分界面處,產生該類缺陷的原因往往是因為上層鋪筑時對下層表面處理不當或筑料攪拌不均或出現離析而導致的,在探地雷達檢測剖面圖上呈現出較強的異常帶。鉆芯驗證表明,一旦出現明顯的此類異常,按垂向分辨率理論分析,其松散夾層厚度往往大于3cm。
(2)結構層離析的探地雷達信號特征。路面基層內的離析部位,因鋪筑材料出現結構松散,空隙度變大,空隙內充填為相對介電常數為1的氣體,而周圍的正常密實區因密實并具有足夠的濕度,其相對介電常數遠大于松散與離析部位,二者間的界面將成為很強的電磁波反射界面,若離析體充有飽和水,其介電常數遠木周圍介質,二者間的界面仍將成為很強的電磁波反射界面。由此可見,只要路面基層內存在離析,即具備開展雷達技術探測的物理前提條件,從而達到檢測路面基層內松散與離析的目的。
(3)結構層松散的探地雷達信號特征。這種現象多出現在橋涵兩側,一般是由于下層(如墊層)標高低于設計標高,造成上層單層厚度超過分層碾壓厚度要求,使其因壓實度降低而引起。路面基層內若存在局部松散(壓實度底)必然會導致介電常數的不同,電磁波在此發生反射,地面可接收到相應的雷達剖面異常圖像。這種松散體界面處引起的異常幅度一般較大,判斷其邊界的定性方法為:依據在不均勻體邊界處有連續的反射波同相軸中斷或彎曲分布叉,其內波長變長,波幅明顯變化,反射波組特征也發生明顯變化。
通過對路面病害的實地踏勘、鉆孔取芯、探坑挖驗及無破損檢測等手段,相互驗證了路面病害的范圍、程度,經過大量試驗的驗證,基本符合路面病害的實際狀況。
四、結語
總之,路面檢測與評價技術在檢測和控制施工質量、提高公路養護管理科學化水平及改進路面設計等方面都具有十分重要的地位和作用,路面檢測評價技術水平的不斷提高,對病害進行針對性、預防性養護,防止病害的快速發展,甚至根治這些病害,對于延長道路使用壽命,降低運營成本有著積極的意義。③
參考文獻:
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關鍵詞:無損檢測雷達組合天線預應力鋼絞線定位
中圖分類號： TU375文獻標識碼：A
概述： 在土木工程建筑質量無損檢測技術領域，雷達檢測技術是一項新興的檢測技術，工程質量的檢測方法一直是工程質量的重要保證。隨著科技水平的不斷提高，檢測手段也逐年進步，從以往的局部破損檢測到現在比較常用的無損檢測。其中工程雷達作為現在比較先進的檢測儀器在歐美等國家被廣泛采用。
近年來，混凝土雷達檢測領域一直在推陳出新，但真正有重大技術突破的技術產品很少，大部分的混凝土雷達產品都是使用單一頻率天線，通常只能解決單排鋼筋及相對簡單工況條件的問題，對于多排鋼筋的準確定位及密集鋼筋下結構缺陷的判斷一直鮮有突破。而且目前大多數的結構雷達采集和后處理軟件操作相對復雜，通常需要有很強物探專業背景的人才能有效進行分析，結果不夠直觀，無法讓業主單位、設計單位、質檢單位、監理單位、施工單位一目了然的看出問題，極大制約了該方法在混凝土結構無損檢測領域的推廣。
適應工程現場工況、安全便攜、操作舒適、直觀明了是工程檢測人員一直以來的訴求。PS1000 X-scan混凝土結構透視儀采用專業的一體化設計方式，獨特的多組天線同時工作及可變頻率技術，實現了混凝土結構快速連續高效無損檢測。
工程雷達基本原理
工程雷達(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR)是一種先進的無損檢測新技術，它是利用寬頻帶高頻電磁波信號探測介質結構分布的無損探測儀器。它通過雷達天線對隱蔽目標體進行全斷面掃描的方式獲得斷面的掃描圖像，具體工作原理就是：當雷達系統利用天線向地下發射寬頻帶高頻電磁波，電磁波信號在介質內部傳播遇到介電差異較大的介質界面時，就會反射、透射和折射。兩種介質的介電常數差異越大，反射的電磁波能量也越大；反射回的電磁波被與發射天線同步移動的接收天線接收后，由雷達主機精確記錄下反射回的電磁波的運動特征，再通過信號技術處理，形成全斷面的掃描圖，工程技術人員通過對雷達圖像的判讀，判斷出目標物的實際結構情況。
PS1000X-Scan雷達的基本原理、功能及技術特點
PS1000X-Scan型雷達在檢測時3組天線同時工作，利用時間延遲器推遲各道的發射和接收時間，形成一個疊加的雷達紀錄，改善系統的聚焦特性，即天線的方向特性，使其聚焦效果較好；其收發分置數據采集方式即天線的發射端和接收端在不同天線內部，天線間距相對較大，這種采集方式對與天線掃描方向有一定傾斜角度的結構體反應較好； 天線陣中有三組不同頻率的天線,最高頻率達4.3 G,不同頻率天線對不同檢測深度有著足夠的分辨率，不同位置的天線對同一目標體有不同角度的探測，可提高檢測的精度和效率，可實現對被測區域不同深度、不同精度的多方位探測，儀器內部配置了分析功能軟件可迅速觀察混凝土內部埋置物真實分布，并且可以現場三維直觀成像,從而更好滿足實際工程需要。
技術特點：
PS 1000X-Scan混凝土結構透視儀采用3組天線同時工作
圖一
從圖一中可清晰看出PS1000獨特的三組天線設計，這種組合天線設計，同時工作，確保了可以有更強的信號穿透，獲得更多的有效數據信息，極大提高探測效率。
從下圖中可以清楚看出PS1000多組組合天線相較于其他產品的優勢，每組天線獨立工作，可以更好的分辨小間距鋼筋及重疊鋼筋
圖二
（二）直觀顯示
將直接顯示混凝土內部埋置物分布。無需復雜培訓，一般的工程檢測人員都可以讀懂的圖像顯示的探測結果。
（三）三維成像
三維立體成像，便于分析結構內部情況及構成方式。
工程應用實例1
浙江某隧道工程，第三方檢測單位在利用地質雷達掃查隧道內襯時懷疑環向鋼筋局部缺失,而施工單位認為不存在上述情況, 特委托我單位采用喜利得PS1000X-Scan型雷達復核,復核結果為鋼筋不存在缺失,為確認情況,對我方標出鋼筋部位鑿開當場驗證,均準確無誤,事后了解情況, 主要是因為隧道內襯保護層過厚, 局部接近300mm,而環向鋼筋直徑僅16mm,第三方檢測單位采用普通地質雷達,配置500M及900M兩種天線,分辨率不高,圖形上鋼筋反射不明顯,導致檢測人員發生漏判。以下圖1、圖2分別為保護層厚度為50mm和300mm鋼筋反射信號, 圖3為PS1000X-Scan型雷達圖像,經比較,圖2的信號圖像不清晰,易導致誤判,而圖三圖像簡單直觀,無需雷達專業知識就能做出判定。
圖一 h=50mm 鋼筋地質雷達圖像
圖二 h=300mm 鋼筋地質雷達圖像
圖三 h=80mm 鋼筋PS1000X-Scan型雷達圖像
工程應用實例2
波密某大橋是上世紀初建造，是318國道的重要一環，承擔著繁重的交通流量，因年歲久遠，原有工程資料丟失，如何對橋梁進行有效評估是急需解決的問題，而精確定位預應力鋼絞線的存在情況與位置是核心的一步。
圖一 圖二
現場選取了典型的位置，如圖二所示，通過對所采集的圖像進行簡單分析，清楚看到兩根預應力鋼絞線的情況，見圖三。
圖三
利用PS1000X-Scan型雷達在對某大橋進行預應力鋼筋位置確定,經過600mm╳600mm的圖像掃描,可清晰發現在掃差范圍能存在兩條斜向預應力索,經鉆孔驗癥,誤差小于1厘米,而常規雷達對多層鋼筋網片下的預應力筋位置根本無法判別。
結語：
本文對PS1000X-Scan型混凝土雷達的工作原理作了簡單的闡述，并介紹了兩個典型工程實例。PS1000X-Scan型作為一種最新的多組合變頻雷達探測儀器，在土木工程檢測中具有速度快、分辨率高、圖像容易識別的優點，必在以其快速、無損、準確、直觀的特點取代常規的雷達測試設備，成為土木工程中一種重要的檢測工具。
參考文獻:
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【關鍵詞】L波段;功率合成;Wilkinson功分器;匹配電路
1.引言
在雷達系統應用中，發射系統功率增大意味著具有更遠的作用距離。因此，提高發射系統的輸出功率對雷達系統性能的提高至關重要[1]。
隨著半導體材料和制造工藝的進步，人們在固態微波器件領域取得了突飛猛進的進展，單個功放器件輸出功率逐漸增加，但是單個固態功放輸出的功率仍然難以滿足系統的需要[3]。因此采用功率合成技術提高輸出功率以滿足系統功率需求就成為一種非常有效的解決方法，在目前雷達系統中得到了廣泛使用。
在功率合成器設計中，功率合成器插損、通道間相位不一致性、幅度不一致性會影響合成效率。相對于電橋結構，Wilkinson功分器在幅度一致性，相位一致性的性能上具有明顯的優勢[4]。
因此在本文中，采用三級Wilkinson并饋結構，設計了一款L波段功率合成器，工作頻段1.2GHz-1.4GHz，輸出端口反射系數S11
2.原理分析
2.1 歸一化Wilkinson功分器奇偶模分析[5]
對于偶模激勵，沒有電流流過隔離電阻，因此不產生作用，可認為r/2阻值0Ω接開路。如圖1所示：
圖1 歸一化的Wilkinson偶模電路
則從端口2向里看阻抗為：
Zine= （1）
這樣，若Z=，則對于偶模激勵端口2匹配。
對于奇模激勵，沿著Wilkinson功分器的中線是電壓零點，如圖2所示。
圖2 歸一化的Wilkinson奇模電路
端口1短路經過傳輸線為開路，因此，從端口2看向功分器，為r/2，這樣，選擇r=2，奇模端口2匹配。電阻將奇模的功率吸收，而沒有反射回端口2，從而使端口2匹配。
通過以上分析，Wilkinson功分器在單頻點上可以達到3個端口完全匹配。
2.2 匹配電路加寬合成器工作帶寬
由于色散效應，造成了功率合成器有一定的帶寬。50Ω經過特性阻抗50Ω電長度傳輸線后阻抗為：
Z=50×=50 （3）
由于在中心頻率f0為，因此Wilkin-son功分器輸入端口阻抗可表示為：
Zin=Z/2= （4）
Wilkinson功分器輸出端口阻抗可表示100Ω經過特性阻抗50Ω電長度傳輸線后的阻抗：
Zout=100×= （5）
由公式（4）可推導出理論上單個Wilkin-son功分器S11
圖3（a） Wilkinson功分器輸出端口阻抗
圖3（b） Wilkinson功分器輸入端口阻抗
圖3（c） Wilkinson功分器輸入端口經過阻抗匹配后的輸入阻抗和Wilkinson功分器輸出端口阻抗
為了展寬帶寬，本文在第二級和第三級之間加入匹配電路，使第二級兩路合成器輸出阻抗（Wilkinson功分器輸入阻抗）和第三級2路合成器輸入阻抗（Wilkinson功分器輸出阻抗）接近共軛匹配如圖3（c）所示。以實現8合1功率合成總輸出端口駐波指標。
由圖3（a），圖3（b）功分器輸入阻抗和輸出阻抗經過匹配電路得到圖3（c），匹配電路長度接近，并且需加入了一定的阻抗變換。
3.8路功率合成器的設計
通過上述理論得到的8路合成器如圖4所示，采用Taconic公司RF-35板材，物理尺寸為280mm×85mm。空氣腔高度為15mm。
圖4 8路合成HFSS模型
圖5 8路合成器輸出端口反射系數
圖6 8路合成器輸入端口反射系數
圖7 8路合成器插損
圖8 通道間相位差
最后8路合成器輸出端口反射系數如圖5所示，在工作帶寬1.2GHz-1.4GHz，輸出端口反射系數S11<-25dB。
由圖6可知，工作帶寬1.2GHz-1.4GHz內，輸入端口反射系數小于-20dB，一般當輸出端口接的負載駐波小于2時，功放仍然能正常工作。此指標保證了當有功放損壞時，不會導致其他完好功放也損壞。
由圖7、圖8可知插損平均為-9.33dB，幅度不一致性
4.總結
本文應用并饋結構和Wilkinson功分器實現8路合成，保證相位和幅度的一致性。由于不加匹配時，8路合成器帶寬窄，達不到指標要求，本文通過在第三級和第二級Wilkinson功分器之間加入匹配電路保證工作頻帶內輸出端口反射系數較小，極大改善了因反射導致的插損，提高了合成效率，設計了一款性能良好的8路合成器。
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作者簡介：
汪灝（1987―），男，浙江衢州人，碩士，助理工程師，現供職于西安電子工程研究所，研究方向：固態發射機技術。
