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用于多波段的多模式频率可重构天线

传感器与微系统 2024年第3期43卷 92-95,98页

作者：张彦鹏孙学宏刘丽萍袁一杰王艳妮赵灵芝宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021 宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

为了应对频率可重构模式单一,尺寸偏大,工作频段较窄等问题,基于传统的微带缝隙天线,通过对其进行结构的改造,设计并实现了一种应用于C,S,X,Ku波段的多模式频率可重构微带缝隙天线。天线为叉型结构,分别在3个叉形枝节和微带线之间嵌入PI... 详细信息

为了应对频率可重构模式单一,尺寸偏大,工作频段较窄等问题,基于传统的微带缝隙天线,通过对其进行结构的改造,设计并实现了一种应用于C,S,X,Ku波段的多模式频率可重构微带缝隙天线。天线为叉型结构,分别在3个叉形枝节和微带线之间嵌入PIN二极管,通过控制二极管的导通状态,使天线具有4种不同的模式,分别对应于单频带、双频段、三频段和四频段。此天线尺寸为20mm×22mm,较传统缝隙天线体积减少了20%以上,实现了小型化。天线在工作频点处的最大增益可达5dBi,具有良好的辐射特性。

关键词：微带缝隙天线可重构多模式 PIN二极管紧凑型天线

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一种频率可调的高增益OAM阵列天线设计

无线电工程 2024年

作者：刘洪顺刘丽萍孙学宏李一航宋梦欣宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏大学电子与电气工程学院

为了拓宽通信系统的信道容量，设计了一种新型的双环相控微带天线阵列。该天线阵列以同轴馈电的圆形石墨烯贴片作为阵元，内环包含8个阵元，外环包含16个阵元，均等间隔分布在一个同心圆上。仿真结果表明：双环轨道角动量微带天线阵列... 详细信息

为了拓宽通信系统的信道容量，设计了一种新型的双环相控微带天线阵列。该天线阵列以同轴馈电的圆形石墨烯贴片作为阵元，内环包含8个阵元，外环包含16个阵元，均等间隔分布在一个同心圆上。仿真结果表明：双环轨道角动量微带天线阵列通过调整相位分布，可以产生模态为l=0、±1、±2、±3、±4、±5的电磁涡旋波束，并且双环轨道角动量微带天线阵列实现了比单环更高的增益，最高增益达到19.2 dBi。同时，通过改变石墨烯的化学势，该天线可实现5.59～6.28 THz范围内频率可调，这为未来无线通信系统的容量提升和频谱利用率优化提供了一种新的选择。

关键词：轨道角动量均匀圆阵列可调谐太赫兹石墨烯

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基于超表面的极化可重构天线设计

电子元件与材料 2022年第9期41卷 994-1000页

作者：袁一杰孙学宏宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

提出了一种基于超表面的极化可重构天线设计,由上层结构的圆弧切角矩形单元和下层结构的微带缝隙天线组成。通过采用机械方式旋转圆弧切角矩形单元结构,分析了超表面天线的极化可重构功能。设计的超表面天线能够在3.20~3.64 GHz内实现... 详细信息

提出了一种基于超表面的极化可重构天线设计,由上层结构的圆弧切角矩形单元和下层结构的微带缝隙天线组成。通过采用机械方式旋转圆弧切角矩形单元结构,分析了超表面天线的极化可重构功能。设计的超表面天线能够在3.20~3.64 GHz内实现左旋圆极化、右旋圆极化和线极化三种极化方式,且可以相互转换。超表面天线在左旋和右旋圆极化状态的阻抗带宽为2.98~4.10 GHz,相对带宽达31.6%,轴比相对带宽达12.8%,辐射增益均大于6.8 dB;在线极化状态的相对带宽达17%以上,辐射增益均大于5.4 dB;圆极化和线极化的辐射效率均大于82%。通过对提出的超表面天线进行实物加工和测试,并对比仿真和实测结果,证明所提出的超表面天线具有较好的极化可重构功能。

关键词：超表面微带缝隙天线极化可重构圆极化线极化反射系数轴比

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基于注意力融合的遥感滑坡目标识别

液晶与显示 2022年第11期37卷 1498-1506页

作者：王煜张鹏孙恺悦孙学宏刘丽萍宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021

针对传统卷积神经网络遥感滑坡识别方法中存在的模型参数量多、重点区域关注不足、难以捕获长期(全局)依赖关系的问题,提出一种融合改进自注意力和卷积块注意力的遥感滑坡目标识别算法。该算法基于编码器-解码器目标识别框架,为了增强... 详细信息

针对传统卷积神经网络遥感滑坡识别方法中存在的模型参数量多、重点区域关注不足、难以捕获长期(全局)依赖关系的问题,提出一种融合改进自注意力和卷积块注意力的遥感滑坡目标识别算法。该算法基于编码器-解码器目标识别框架,为了增强模型对滑坡区域局部特征关注程度,将卷积块注意力机制应用于浅层特征提取,从空间与通道两个维度获取滑坡目标特征关联信息。将改进自注意力机制应用于深层特征提取,使模型能够捕获特征图内和特征图间的全局特征信息,实现滑坡目标与背景区域的有效区分。实验结果表明,该方法的滑坡识别精度为96.81%,像素分割准确率均值达到90.11%。通过与FCN、DeeplabV3+等算法进行对比,该方法在保持模型轻量级的同时,有效提升了滑坡识别的准确率。

关键词：图像识别遥感图像滑坡识别自注意力卷积块注意力

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基于介质谐振器的轨道角动量天线设计

电子测量技术 2022年第17期45卷 14-21页

作者：王艳妮孙学宏刘丽萍宁夏大学物理与电子电气工程学院银川750021 宁夏大学信息工程学院银川750021 宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室银川750021

近年来,轨道角动量一直是无线通信领域的研究热点。本文将轨道角动量与毫米波技术相结合,提出了一种基于介质谐振器的轨道角动量天线。建立了该天线的等效模型,推导了其辐射场的理论表达,讨论了介质谐振器半径对涡旋波电磁波模态的影响... 详细信息

近年来,轨道角动量一直是无线通信领域的研究热点。本文将轨道角动量与毫米波技术相结合,提出了一种基于介质谐振器的轨道角动量天线。建立了该天线的等效模型,推导了其辐射场的理论表达,讨论了介质谐振器半径对涡旋波电磁波模态的影响,通过仿真结果表明,该天线在K_(a)波段有四个谐振点,能够分别产生模态l=1,2,3,4的涡旋电磁波。此外,该天线结构紧凑、成本低、增益良好,具有较高的天线效率,产生的各个模态的涡旋电磁波都具有良好的旋转性,能够获得较强的抗干扰能力,为轨道角动量在毫米波频段的应用提供了一定的现实意义。

关键词：轨道角动量毫米波介质谐振器多模态

一种毫米波UWB多模态OAM介质谐振器阵列天线

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无线电工程 2023年第2期53卷 439-448页

作者：王艳妮孙学宏刘丽萍方亮宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

为了进一步拓展轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的优势,提出了一种工作在毫米波(Millimeter Wave,MMW)频段的超宽带(Ultra-wide Band,UWB)多模态OAM介质谐振器天线,其相对带宽高达74.3%。分析了影响天线匹配效果的重要因素。... 详细信息

为了进一步拓展轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的优势,提出了一种工作在毫米波(Millimeter Wave,MMW)频段的超宽带(Ultra-wide Band,UWB)多模态OAM介质谐振器天线,其相对带宽高达74.3%。分析了影响天线匹配效果的重要因素。仿真结果表明,该天线结构紧凑、增益良好、螺旋相位分布标准,在35 GHz附近能够稳定产生10种模态的OAM波束。基于Matlab对天线的OAM-MIMO信道进行了系统搭建,结果表明,对该天线进行模态复用比传统的MIMO天线在信道容量方面有更突出的性能,为OAM在MMW频段的模态复用具有一定的现实意义。

关键词：轨道角动量超宽带毫米波介质谐振器模态复用

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一种小型化五陷波UWB天线设计

电子元件与材料 2023年第2期42卷 238-245页

作者：李一航孙学宏王艳妮马雯田子陌宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

为了滤除窄带信号对超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)通信系统的干扰以及解决天线尺寸偏大的问题,设计出一种小型化五陷波UWB天线。该天线通过添加L型枝节、C型槽、倒U型槽以及EBG结构,产生五个陷波带。对天线进行回波损耗(S11)、驻波比(VS... 详细信息

为了滤除窄带信号对超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)通信系统的干扰以及解决天线尺寸偏大的问题,设计出一种小型化五陷波UWB天线。该天线通过添加L型枝节、C型槽、倒U型槽以及EBG结构,产生五个陷波带。对天线进行回波损耗(S11)、驻波比(VSWR)以及增益(Gain)等仿真测试,通过天线表面的电流分布情况分析了天线的陷波原理,研究上述结构对天线陷波特性的影响。该天线将UWB通信应用与陷波天线技术相结合,最终尺寸为21 mm×16 mm,实现了体积小、频带宽、多频段陷波特性的性能要求,天线频带覆盖了S、C和X三个波段,具有屏蔽窄带信号干扰的作用,可应用于UWB通信系统。测试结果表明,天线的阻抗带宽为2~12 GHz,在工作频段内具有全向性,并且整个UWB频段内天线的增益变化在4 dB以内,最大增益为4.67 dB,在通带频段内,天线五个陷波特性的结果与仿真结果均吻合良好。

关键词：小型化陷波特性 UWB天线多频段电压驻波比

一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线

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微波学报 2023年第1期39卷 51-57页

作者：张彦鹏孙学宏刘丽萍王艳妮赵灵芝宁夏大学物理与电子电气工程学院银川750021 宁夏大学信息工程学院银川750021 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室银川750021

为了应对在超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)系统中频率可重构天线尺寸偏大、模式单一等问题,提出了一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线。该天线通过在圆形单极子的辐射贴片上添加T型枝节和刻蚀I型槽、倒U型槽,以获得UWB覆盖范围为... 详细信息

为了应对在超宽带(Ultra-Wide Band, UWB)系统中频率可重构天线尺寸偏大、模式单一等问题,提出了一种具有陷波特性的多模态频率可重构UWB天线。该天线通过在圆形单极子的辐射贴片上添加T型枝节和刻蚀I型槽、倒U型槽,以获得UWB覆盖范围为2.7~11.6 GHz的宽阻抗带宽,并产生四个陷波带。仿真与实测表明:控制PIN二极管的偏置状态,可以实现单频段、双频段、三频段、四频段和五频段共五种频段下八种工作模式的多模态切换。此天线大小为16 mm×19 mm,较传统单极子天线体积减小了40%以上,实现了小型化。天线的最大增益为4.13 dBi,具有良好的辐射特性。

关键词： UWB天线可重构陷波特性单极子天线多模态紧凑型天线

基于条件生成对抗网络的稀疏样本回归预测模型

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宁夏大学学报（自然科学版） 2023年第1期44卷 68-72,78页

作者：薛嘉南孙学宏刘丽萍宁夏大学物理与电子电气工程学院宁夏银川750021 宁夏大学信息工程学院宁夏银川750021 宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

自生成对抗网络提出以来,基于生成对抗网络的拓展模型在图像处理等领域均有显著成效,但其在回归预测问题上的应用较少.在概率回归过程中,通过构建条件概率分布模拟特征与实际目标之间的潜在关系是一种常用方法,但在实际问题中条件概率... 详细信息

自生成对抗网络提出以来,基于生成对抗网络的拓展模型在图像处理等领域均有显著成效,但其在回归预测问题上的应用较少.在概率回归过程中,通过构建条件概率分布模拟特征与实际目标之间的潜在关系是一种常用方法,但在实际问题中条件概率分布过于复杂,似然估计难以捕捉.为此,首先分析高斯过程回归在稀疏样本回归预测中的预测精度,将其作为稀疏样本回归预测的基准线.通过分析条件生成对抗网络的构造,提出利用条件生成对抗网络解决稀疏样本回归预测问题.最终通过对比分析4种非线性模拟数据回归预测结果,发现提出的条件生成对抗网络模型相较基于Matern32核函数的高斯过程回归具有更好的预测精度.

关键词：回归预测稀疏样本条件生成对抗网络高斯过程回归