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射频技术论文

射频技术论文范文第1篇

论文关键词:扩频通信原理特点发展应用

论文摘要:扩频通信是现代通信系统中新的通信方式,它具有较强的抗干扰、抗衰落和抗多径性能,频谱利用率高。本文介绍了扩频通信的工作原理、特点、及其发展应用。

一、扩频通信的工作原理

在发端输人的信息先调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱,展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩,再经信息解调,恢复成原始信息输出。可见,一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制,二次调制为扩频调制,三次调制为射频调制,以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较,多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征:(1)数字传输方式;(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽;(3)带宽的展宽,是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的;(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩),求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。

二、扩频通信技术的特点

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。

1.抗干扰性强

扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2.低截获性

扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。

3.抗多路径干扰性能好

多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

4.保密性好

在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。

5.易于实现码分多址

在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

三、扩频技术的发展与应用

在过去由于技术的限制,人们一直在走增加信号功率,减少噪声,提高信噪比的道路。即使到了70年代,伪码技术已经出现,但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事.近几年,由于大规模集成电路的发展,几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实,扩频通信获得极其迅速的发展.通信的发展史又到了一个转折点,由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代.从最佳通信系统的角度看扩频通信.最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机.几十年来,最佳接收理论已经很成熟,但最佳发射问题一直没有很好解决,伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度,构成了最佳发射机.因此,有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识,人们就不难预测扩频通信的未来前景.从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代.扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信,码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路,发挥越来越大的作用.接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统,逐步发展、演变和升级而形成的.现代电信网络分为3部分:传输网、交换网和接入网.由于接入网发展较晚,往往成为电信发展的“瓶颈”,各国都很重视接入网的发展,因此各类接人技术和系统应运而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性,经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段,而无线扩频技术所使用的频段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM频段,包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段.在无线接人系统中,扩频微波与常规微波相比有着3个显著的优点:抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜.而且,扩频微波接入技术相对有线接入技术来说,有成本低、使用灵活、建设快捷的优势,在接入网中起着不可替代的作用.

扩频微波主要应用在以下几个方面.语音接入(点对点);数据接入;视频接入;多媒体接入;因特网(Internet)接入。

射频技术论文范文第2篇

关键词:科技英语;翻译教学;原则;策略

在与时俱进的科技信息时代,科研论文、科普文章在我们的生活中都随处可见。目前大多先进的科技成果仍以英语为分享和传播载体,由于缺乏完备的英语教学与交流环境,语言成为科研成果共享与交流的瓶颈。如何根据科技英语的文体特点,做好科技论文与科普文章的翻译教学工作意义重大。

一科技英语的文体特点

由于内容固有的科学性,科技英语要求更客观、准确和精炼,在词汇、句法方面都有许多与普通英语不同之处。科技英语的逻辑性、严密性和简明性更突出,其文体特点表现在词汇上,是缩略语和复合词多,技术词汇多且意义专一;表现在句法上,是名词化结构多,长句多,被动语态使用频繁[1]。

1.词汇特点:

(1)在科技英语常用缩略语的形式,简洁明瞭、通俗易记,如物联网(InternetOfThings,IOT)、无线射频设备(RadioFrequencyIdentificationDevices,RFID)、语义网(SemanticWeb,SW)等。

(2)随着学科交叉与融合,论文中涌现出一些新的复合词,通常是用已有的单词通过词缀法合成新词,比较灵活,不太受构词法约束,如:chargingneutrality(电荷中和),softland(软着陆),informationprocessing(情报整理),rayproofing(防辐射),integratedmanagement(集成化管理)等。对缩略词和复合词的准确翻译是科技英语翻译忠实于原文的重要体现,总结和积累专业词汇是提高学生对此类词汇掌控能力的直接途径[2]。

2.语法句式特点:

(1)被动语态的广泛使用。科技论文强调虚实推理、逻辑论证,客观准确为首要原则。第一、第二人称往往会给读者过多的主观臆断印象,因此第三人称和被动语态成为科技论文的常用叙述方式,如:InternetofThingsissupportedbyRFIDtechnology.(无线射频技术支持了物联网技术的实现)。在被动语态的句子中,一般情况下由事实、行为、活动、作用等作为主语,且往往是句子里首个出现的词语,阅读起来更醒目,如:Attentionmustbepaidtothetimecostoftheactions.(注意行动的时间成本)。而很少说:Wemustpayattentiontothetimecostoftheactions.

(2)大量采用后置定语和复杂长句。

为了完整地表达清楚科技文章的意义或概念,又不显得句子重复啰嗦,使用后置定语是较好的方法——将较短的句子成分前置,或将本应修饰某些词类的句子成分后置。这样既可以明确突出句子的语义,同时又能保持句式的平衡,一般情况下,后置定语采用的是“就近原则”,即定语从句跟在哪个名词后边就修饰哪个名词。同时,为体现逻辑关系的严密性,会用到大量的修饰语(尤其是后置定语)、并列成分以及多层次的语言结构,因此复杂长句是很屡见不鲜[3]。翻译者要翻译好这些长句,关键在于了解句子的结构层次,掌握其内部的逻辑关系,在此基础上再运用一定的翻译技巧,按中文习惯把它表达出来,做到既忠实于原文内容,却又不拘泥于原文的形式。

二科技英语翻译教学的原则

(1)引导学生深入理解原文思想和内容。

通过经典科技论文的翻译实践,引导学生了解作者的主要思想,不能在文章主线上出现理解的偏差;进而解析文章的结构,包括段落衔接关系和句子层面的逻辑结构;熟悉所要翻译的科技内容的实质,如技术原理、科学知识、工程技术要求等背景知识。

(2)指导学生掌握相关科技内容涉及的词汇。

分析句法结构,弄清词与词、句与句的语法联系;熟悉词汇的实质含义,从语义层面分析词汇的词义及用法;结合相应的科技业务背景知识,了解文章技术逻辑,分析词汇在文章中的上下文语用环境,准确定位其科技意义[4]。

(3)帮助学生明确源语与目标语之间的异同。

一方面,在实际翻译教学过程中,必须帮助译者了解并利用汉语和英语在结构上相似的地方,方可通过直译的方式使得译文既符合原文的结构形式,又保留原文内容的原汁原味。另一方面,由于英语和汉语之间存在的差异性,译者要妥善选择直译和意译方法,既要避免完全直译出现“英化汉语”现象,又要基于按照科技文献准确、严谨的特点,遵循“能直译处尽量直译,不能直译处才用意译”的原则。

(4)以完整性、准确性为标准。

针对科技论文论证完备、准确严密、清晰精练的文体特点。在科技翻译教学时,完备和准确是第一要素,要强调科技术语翻译的准确性。如果为追求译文的流畅性而牺牲准确性和完备性,不但会造成科技信息的丢失,还可能引起误解,造成严重后果。译文内容的完整性、准确性和语言的流畅性是衡量科技英语翻译水平的重要标准。

三相应的翻译策略教学内容

1.增词和减省译策略:

(1)增词,通过在译文中补充原句中没有的词,实现句子更完善的展现。如:Sinceairhasweight,itexertsforceonanyobjectimmersedinit.(因为空气有重量,处在空气中的任一物体都受到空气的作用力)。增词为了更好的展示句子的逻辑,达到平衡结构的效果。

(2)虽然有的词从语法层面看是不可或缺的,但毫无实际意义,或有的词虽有实际意义,译出又显得多余,此时可以省略不译。减省译法的目的在于使译文更加通顺流畅,更符合译文习惯。如:Whenthecostgetslow,theprofitbecomeshigh.(成本低,利润就高。)根据汉语的习惯省译了动词become,句子看起来更精简。

2.被动语态的翻译策略:

(1)保留被动语态。一般加上“被,由,为,受……”等词,再翻译谓语。这些助词在汉语中都表示被动的意思,如:ItissaidthatthedesignforthecarwillbemadebyaspecialgroupundertheguidanceofDr.Wei.(据说汽车将由特别小组在韦博士指导下设计)。

(2)译为主动语态或无主语句。将英语句中的主语译成汉语中的宾语,一般加上“我们、大家、有人”等主语,如:Itisconsideredthattheresourcesshouldbeintegrated(人们认为资源应被集成)。也可用句中某成分作主语,将被动意义译成主动意义,如:Measureshavebeentakentodiminishfriction.(已经采取了措施来减少摩擦。)

(3)对it的翻译。It作为人称代词,可以翻译成“它”或所指代的名词,当它被用作非人称或没有意义的时候,往往省略不译。

3.复杂长句的翻译策略。

要将复杂长句翻译得条理清晰,必须依据汉语的习惯,将其分解成几个简单句来完成对于科技文章中出现的长句、复合句,通常我们可以在对原文思想内容充分理解的基础上,运用意译的方法进行翻译。

4.引申译策略。

指从原词的内在含义出发,结合语境和译文的表达习惯,在译文中对某些词作一定的语义调整,以达到忠实、通顺的目的。英译汉时常常会遇到许多单词,按词典上给的词义来翻译,译文就会生硬难懂,甚至造成意思上的曲解。因此,需对词义进行必要的变动,引申出能表达词语内在含义的新的表达方式。引申既可化具体为抽象,也可化抽象为具体。

四结束语

准确的翻译要求对原文的技术内容、原理等科技因素具备充分的理解。本文分析了科技英语文体的特点;从原文思想内容、词汇、源语与目标语之异同、完整性和准确性四个视角探讨了科技英语翻译教学的基本原则;并以增次和减省、被动语态、复杂长句、引申译等策略为重点,设计了教学内容。

参考文献:

[1] 胡莹.科技英语的词汇特点及其专业术语的翻译[J].南昌大学学报(人文社会科学版).1998(04):122-124.

[2] 谢天,李从东,汤勇力,等.面向突发性制造需求的跨领域语义X列表集成方法[J].计算机集成制造系统.2015,21(4):1063-1076.

[3] 李建军.新编英汉翻译[M].东华大学出版社.2004:10-60.

射频技术论文范文第3篇

论文摘要:碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,分子结构界于石墨和金刚石之间,含碳体积分数随品种而异,一般在0.9以上。

一、碳纤维的性能

1.1分类

根据原丝类型分类可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基3种碳纤维,将原丝纤维加热至高温后除杂获得。目前,PAN碳纤维市场用量最大;按力学性能可分为高模量、超高模量、高强度和超高强度4种碳纤维;按用途可分为宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维,其中小丝束初期以1K、3K、6K(1K为1000根长丝)为主,逐渐发展为12K和24K,大丝束为48K以上,包括60K、120K、360K和480K等。

1.2性能

碳纤维的主要性能:(1)密度小、质量轻,密度为1.5~2克/立方厘米,相当于钢密度的l/4、铝合金密度的1/2;(2)强度、弹性模量高,其强度比钢大4-5倍,弹性回复l00%;(3)具有各向异性,热膨胀系数小,导热率随温度升高而下降,耐骤冷、急热,即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂;(4)导电性好,25。C时高模量纤维为775μΩ/cm,高强度纤维为1500μΩ/cm;(5)耐高温和低温性好,在3000。C非氧化气氛下不融化、不软化,在液氮温度下依旧很柔软,也不脆化;(6)耐酸性好,对酸呈惰性,能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀。此外,还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。

通常,碳纤维不单独使用,而与塑料、橡胶、金属、水泥、陶瓷等制成高性能的复合材料,该复合材料也具有轻质、高强、耐高温、耐疲劳、抗腐蚀、导热、导电等优良性质,已在现代工业领域得到了广泛应用。

1.3应用领域

由于碳纤维具有高强、高模、耐高温、耐疲劳、导电、导热等特性,因此被广泛应用于土木建筑、航空航天、汽车、体育休闲用品、能源以及医疗卫生等领域。此外,碳纤维在电子通信、石油开采、基础设施等领域也有着广泛的应用,主要用于放电屏蔽材料、防静电材料、分离铀的离心机材料、电池的电极,在生化防护、除臭氧、食品等领域种也有出色的表现。

二、生产工艺

通常用有机物的炭化来制取碳纤维,即聚合预氧化、炭化原料单体—原丝—预氧化丝—碳纤维。碳纤维的品质取决于原丝,其生产工艺决定了碳纤维的优劣。以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料,干喷湿纺和射频法新工艺正逐步取代传统的碳纤维制备方法(干法和湿法纺丝)。

2.1干喷湿纺法

干喷湿纺法即干湿法,是指纺丝液经喷丝孔喷出后,先经过空气层(亦叫干段),再进入凝固浴进行双扩散、相分离和形成丝条的方法。经过空气层发生的物理变化有利于形成细特化、致密化和均质化的丝条,纺出的纤维体密度较高,表面平滑无沟槽,且可实现高速纺丝,用于生产高性能、高质量的碳纤维原丝。

干喷湿纺装置常为立式喷丝机,从喷丝板喷出的纺丝液细流经空气段(干段)后进入凝固浴,完成干喷湿纺过程;再经导向辊、离浴辊引出的丝条经后处理得到PAN纤维。

离开喷丝板后的纺丝液细流先经过空气层(干段)再进入凝固浴,干段很短,但对凝固相分离和成纤结构有着重大影响,在空气层,挤出的纺丝液细流中的溶剂急速蒸发,表面形成了薄薄致密层,细流进入凝固浴后可抑制双扩散速度;由于在喷丝板出口处产生膨胀效应,靠细流自身的重力以及牵伸力向下流动,然后经干喷湿纺的正牵伸可使胀大部分被牵伸变细后进入凝固浴;凝固浴采用低溶剂质量分数配比和低温凝固,低溶剂质量分数配比可加大溶剂与细流之间的质量分数差,加速扩散;低温可抑制扩散速度,利于沉淀结构致密化、均质化,最终纺出的原丝和所制碳纤维表面较平滑而无沟槽。

与纯湿纺相比,干喷湿纺可纺出较高密度且无明显皮芯结构的原丝,大幅提高了纤维的抗拉强度,可生产细特化和均质化的高性能碳纤维。

2.2射频法

PAN原丝经过预氧化(200~350。C,射频负压软等离子法)、碳化(800~1200。C,微波加热法)到石墨化(2400~2600。C,射频加热法),主要受到牵伸状态下的温度控制。在这一形成过程中达到纤维定型、碳元素富集,分子结构从聚丙烯腈高分子结构—乱层的石墨结构—三维有序的石墨结构。

国内有自主知识产权的“射频法碳纤维石墨化生产工艺”开辟了碳纤维生产的创新之路,它采用射频负压软等离子法预氧化PAN原丝,接着用微波加热法碳化,最后用射频加热法石墨化形成小丝束碳纤维。

三、碳纤维的发展

3.1国外发展

以PAN碳纤维为例,该纤维国际上研发已有30年左右,目前世界碳纤维的生产能力在3.4~3.8万吨左右,主要集中在日本、英国、美国、法国、韩国等少数发达国家和我国台湾省。日本三家以腈纶纤维为主要产品的公司(东丽、东邦以及三菱人造丝公司)依靠其先进的纺丝科学技术,形成了高性能原丝生产的优势,大量生产高性能碳纤维,使日本成为碳纤维大国,无论质量还是数量上都处于世界前三位,三大集团占据了世界75%以上的产量。

3.2国内发展

我国聚丙烯腈基碳纤维的研究开发始于20世纪60年代,当时由于碳纤维作为重要的军工产品,国外对我国进行严格技术封锁,使得当时我国聚丙烯腈基碳纤维基本上以自主研究开发为主。1976年中科院山西煤化所建成第一条聚丙烯腈基碳纤维中试生产线,生产出高强I型碳纤维,其产品性能基本达到日本东丽公司的T200。继而从“六五”开始试制高强Ⅱ型碳纤维(相当于T300),但到目前为止产品性能指标仍未达到T300标准。吉林石化公司在采用硝酸一步法生产原丝的基础上,研究开发出性能基本接近T300的碳纤维,但该法对环境污染较大,因而现已放弃。由于种种原因我国碳纤维发展缓慢,表现为生产规模小、产品质量不稳定、产品规格少、品种单一、没有高性能产品、技术设备落后,大多没有形成规模效益,这些成为制约我国碳纤维发展的瓶颈。

近些年来,随着我国整体实力的不断提升,对碳纤维的需求量也与日俱增,而我国碳纤维现阶段大部分依赖进口,2004年全国碳纤维用量为4000吨,国内实际产量仅为1O多吨,而且无论是质量还是规模与国外相比差距都很大。另据估测2009年我国碳纤维需求将达到7500吨,这表明我国碳纤维严重供不应求。尽管目前国际社会碳纤维的制造技术与产品对华出口有所松动,通用级碳纤维进口渠道已经开通,但高性能碳纤维对我国依然限制。

近年来,由于我国对碳纤维需求的日益增加,聚丙烯腈基碳纤维又成为国内新材料业研发的热点,如上海石化公司准备采用NaSCN一步法生产数千吨PAN基原丝。上海星楼实业有限公司拟建立400吨/年大丝束碳纤维生产线,上海市合纤所采用亚砜两步法研制和小批量生产PAN基原丝以及碳纤维,上海碳素厂也有小型碳化线及碳纤维下游产品。安徽华皖集团(原蚌埠灯芯绒集团公司)建立500吨/年PAN原丝和200吨/年碳纤维生产线,其PAN原丝采用亚砜一步法,技术由国外引进,产品以12K的T300级碳纤维为主,并准备引进成熟的预浸料生产线。广西桂林市化纤总厂拟建200吨/年碳纤维生产线,产品为3-12K的小丝束碳纤维。山东天泰碳纤维有限责任公司将建立400吨/年生产线,碳纤维性能为T300级水平,产品以12K为主。青岛化工学院高分子工程材料研究所(恒晨公司)将建立50吨/年左右的碳纤维生产线。江苏扬州与中国科学院山西煤炭研究所也计划合作建立高性能聚丙烯腈原丝和碳纤维的生产中试基地。吉林石化公司放弃了以前采用硝酸一步法生产原丝的技术,与北京化工大学合作承担了国家“九五”科技攻关项目,共同研究开发二甲基亚砜法高性能聚丙烯腈原丝生产技术,并将充分依靠自己的技术建立500吨/年原丝和200吨/年碳纤维生产线。兰化集团化纤厂已有100吨/年原丝生产线和预氧化生产装置,计划配套碳化装置生产碳纤维,原丝采用NaSCN一步法,该厂的腈纶生产线是我国从国外最早引进的,有丰富的生产经验和技术积累。吉林碳素厂是我国小丝束碳纤维生产基地,已向用户提供50余吨小丝束碳纤维。目前,该厂正在建立新的小丝束碳纤维生产线,扩大产量,以满足市场需求。此外,山西榆次化纤厂是我国唯一用亚砜一步法生产PAN基原丝达数十年的单位,目前仍在生产。大连兴科碳纤维有限公司已建成380吨/年生产线,是目前我国唯一实现碳纤维产业化的企业,位居大陆首位,并在世界排名第十一,据专家评价该公司实际拥有年产量800吨的生产能力,产品各项技术指标已经达到国外同类产品先进水平。

3.3存在问题和差距

一是国内PAN碳纤维总生产能力较小,实际生产量仅30~40吨/年,远远不能满足国内的需要(约5000~6000吨),目前我国95%的碳纤维依靠进口;二是与国际先进水平相比,国产碳纤维强度低(仅相当于东丽公司已基本决定淘汰的T300水平),均匀性、稳定性差(强度、模量、线密度的CV值均为国外产品的一倍以上),毛丝多(断头率为国外产品的6倍),品种单一且价格昂贵(为国外产品的1.5~3倍),发展水平总体落后发到国家近20~30年;三是厂家、装置规模小,技术设备落后,经济效益差。

四、产业分析

4.1世界碳纤维市场

4.1.1世界碳纤维扩产加速

2003年以前碳纤维基本供大于求,属于买方市场,当时工业用普通模量级12K碳纤维价格仅12美元/公斤,但到了2004年形势突变,碳纤维一下子由买方市场变为卖方市场,价格一路攀升,2005年翻了好几倍,2006年更是处于有价无市的情况,这给碳纤维厂家带来了难得的发展机遇。从2004年开始全球碳纤维厂家兴起了一轮扩产热潮。

日本东丽集团公司

2004年4月陆续开始了一系列扩产项目,见表5。

2004年4月12日宣布日本Ehime扩产2200吨/年,2007年1月开始运转。

2004年4月14日宣布法国Soficar扩产800吨/年,2007年10月开始运转。

2004年4月26日宣布美国CFA扩产1800吨/年,2006年初开始生产。

2008年还将分别在日本和美国各扩产1800吨/年。

2008年东丽公司碳纤维产能将达到17500吨/年,差不多是2005的两倍。计划到2010年,东丽公司全球碳纤维市场的占有率要从2004年的34%提高到40%。2005年东丽还和波音公司协议,今后17年内东丽将提供29亿美元的碳纤维(主要是T700)给波音公司,用于B-787的生产。

日本帝人东邦集团公司

东邦集团紧随其后,从2004年8月开始进行了一系列收购和扩产计划:

2004年8月31日宣布收购美国Fortfil全部3500吨/年大丝束碳纤维生产线,将其改造成700吨/年小丝束,1700吨/年预氧化纤维,保留1300吨/年大丝束碳纤维。2006年4月15日东邦决定在日本Mishima投资大约1亿美元(10.7billionyen),扩大碳纤维生产能力2700吨/年,到2008年4月完成。

2008年东邦集团碳纤维产能11800吨/年,其中小丝束10500吨/年。大丝束1300吨/年。总产能仍居世界第二,见表6。

日本三菱人造丝集团公司

日本三菱集团也加快了扩产步伐,从2005年到2007年,3年内碳纤维产能将增加72%,接近或赶上东邦的产能,见表7。

2005年4月,宣布增加日本生产线产能2200吨/年;2007~2008年完成。

2005年l0月,宣布三菱和SGL结成碳纤维联盟,三菱提供技术和原丝,在SGL苏格兰生产线生产碳纤维,2006年二季度开始生产,三菱的回报是500~700吨/年碳纤维。

2005年底计划完成美国Grafil扩产500吨/年的任务。

2008年三菱集团碳纤维产能将达到7900~81O0吨/年。由于三菱碳纤维此前尚未取得适航认可,只能用于工业和体育休闲用品,公司努力争取2005年取得AirbusA380认可,使其碳纤维在宇航工业得到应用。

此外,中国台湾台塑集团2005年5月24日宣布扩大碳纤维产能,从1850吨/年增加到2950吨/年,2006年12月完成。

美国Hexcel公司2005年11月16日宣布在西班牙马德里附近建碳纤维厂,另外美国犹塔工厂也增加碳纤维生产线,产能增加大约50%,即从2270吨/年增加到3300吨/年,2006~2007年完成。目标很明确,针对A380、A350和B787对碳纤维的大量需求。

Zoltek公司2006年1月3日报告,希望碳纤维产能从2006年的4080吨/年增加到2007年8620吨/年。从2004年l2月l6日开始和世界最大的风能厂家Vistas等协议,为他们提供风电叶片用大丝束碳纤维。

美国Cytec公司准备耗资超过l0亿美元建立新的碳纤维生产线,目前在选址和设计选择,计划2009年开始工作。

4.1.2碳纤维供需状况将趋于缓和

根据表9和图1、图2对碳纤维产能和需求的预测分析可以看出,2005年全球碳纤维供小于求,按ChrisRed的预测缺口约2000吨,Toray预测缺口近3000吨,中国台湾台塑预测缺口也有约1000吨,这就是2005年碳纤维紧张的说明。2006年虽然碳纤维厂家纷纷扩产,其供应量应较需求量大,但是扩产部分要到2006年底或2007年初才能上市供应,且超过部分有限,仍不能满足用户要求。因此2006年碳纤维供应仍然紧张。2007年以后全球碳纤维产量将明显增加,扩量部分陆续上市,供应量显著超过需求量,供需矛盾得到缓解,紧张状况将会所改变。

4.2中国碳纤维市场

(1)需求增长快。我国碳纤维现阶段绝大部分依赖进口,2004年全国碳纤维用量为4000吨,2005年用量约5000吨,年增长率在20%以上,到2009年将达到7500吨/年,而国内现有产量仅约40吨左右,无论质量和规模与国外相比差距都很大。

(2)产能瓶颈明显。我国除了华皖碳纤维及少数科研院所具有完整的产业链外,绝大部分企业仅仅具有部分碳纤维及其制品的生产工艺。安徽华皖碳纤维有限公司目前已经顺利完成200吨碳纤维及500吨碳纤维原丝的生产装置的安装,2007年还计划开工建设800吨碳纤维及1800吨碳纤维原丝二期项目。

(3)生产效益大。如果按丙烯腈1.3万元/吨的销售价格计算,大体可以测算出碳纤维原丝及碳纤维的生产成本,分别为4.4万元/吨、18万元/吨。一般情况下,军工级碳纤维(3~6K)的售价在200万元/吨左右,民用碳纤维(12K)售价为55万元/吨,可见碳纤维的盈利空间还是非常可观的。

五、发展对策和措施

近年来,中国复合材料产业有了很大的进步,已成为碳纤维复合材料应用大国。但是我国大陆碳纤维长期依赖进口,受治于人,面对当前严峻的形势,必须采取行之有效的措施。

(1)坚持自主创新是发展我国碳纤维的唯一出路。碳纤维是军需战略物资,是国防建设、先进武器不可或缺的关键材料,不可能也不应该长期依赖进口。15年前美国国防部就下决心民用碳纤维可以从国外进口,国防工业所需的碳纤维必须国内自行生产。中国更不能长期从国外进口国防工业所需要的碳纤维。德国、法国虽然也生产碳纤维,但是碳纤维的核心原丝技术牢牢掌握在日本人手中,至今德国和法国得不到PAN原丝技术。因此中国不可能引进国外先进的碳纤维制造技术,只能自力更生,依靠自己,别无出路。

(2)坚持应用中改进提高是碳纤维发展的科学规律。

射频技术论文范文第4篇

论文摘要:近年发展起来的CDMA移动通信系统技术相对于FDMA、TDMA系统具有较大的容量,但由于多径干扰、多址干扰的存在,其容量优势并没有得到充分的发挥,如果在基站上采用智能天线可以降低这些干扰的影响,提高系统的性能。本文通过对智能天线的认识、优势的阐述,从而引发智能天线在现代移动通信中的重要性。

1引言

我们知道,天线有很多种,但大体上可分为三大类:“线天线”、“面天线”及“阵列天线”。阵列天线最初用于雷达、声纳以及军事通信中,完成空间滤波和参数估计两大任务。当阵列天线应用到移动通信领域时,通信工程师喜欢用“智能天线”来称谓之。智能天线根据方向图形成(或称为波束形成)的方式又可分为两类:第一类,采用固定形状方向图的智能天线,且不需要参考信号;第二类,采用自适应算法形成方向图的智能天线,需要参考信号。

本文在以下提到的智能天线都是指第二类,即(自适应)智能天线,这也是目前智能天线研究的主流。

2智能天线的技术现状

在分析研究智能天线技术理论的同时,国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台,用实验的方法来验证理论研究的成果,得出相应的结论。

(1)在美国

在智能天线技术方面,美国较其它国家要成熟的多,并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置,有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用,现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。

(2)在欧洲

欧洲通信委员会(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究,称为TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型,于1995年初开始现场试验,天线阵列由8个阵元组成,射频工作频率为1.89GHz,阵元间距可调,阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线,采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作为中央控制。

(3)在日本

ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵,射频工作频率是1.545GHz。阵元组件接收信号在模数变换后,进行快速付氏变换(FFT)处理,形成正交波束后,分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,数字信号处理部分由10片FPGA完成,整块电路板大小为23.3cm×34.0cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。

我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中,信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列,射频工作于1785~1805MHz,采用TDD双工方式,收发间隔10ms,接收机灵敏度最大可提高9dB。

3智能天线的优势

智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术,归纳起来,智能天线具有以下几个突出的优点。

(1)具有测向和自适应调零功能,能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号,同时还能把零响点对准干扰信号。

(2)提高输入信号的信干噪比。显然,采用多天线阵列将截获更多的空间信号,也即是获得阵列增益。

(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波,具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。

(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力,因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。

(5)可以利用智能天线,实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。

(6)智能天线自适应调节天线增益,从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接,从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术,可以实时地测量和记录移动台的位置和速度,为越区切换提供更可靠的依据。

4智能天线与若干空域处理技术的比较

为了进一步理解智能天线的概念,我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。

(1)智能天线与自适应天线的比较

智能天线与自适应天线并没有本质上的区别,只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消,一般地,雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平,并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中,由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数,入射角呈现随机分布,功率电平也有很大的动态变化范围,此时的天线叫智能天线。

对自适应天线而言,只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。对智能天线而言,由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的,所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天线与空间分集技术的比较

空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。

但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性,也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2),而空间分集阵列的间距可以为数个波长。

(3)智能天线与小区扇区化的比较

小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在,我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议,当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论,扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境,我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下,各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号,一旦该径信号受到严重的衰落,则将直接导致通信的中断。另外,过窄的接收波束在工程上是难以实现的,并将成倍地增加设备的复杂度。

5智能天线的未来展望

(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来,故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面,高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。超级秘书网

(2)采用高速DSP技术,将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。

(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越,同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图,因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。

(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。

(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题,以改善上下链路的性能。

(6)目前,智能天线技术的研究已不是单一地研究智能天线本身,应与CDMA的一些关键技术(如多用户检测技术、多用户接收技术、功率控制等)结合在一起研究。

射频技术论文范文第5篇

1.1从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站和3G直放站

1.1.1GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备。被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区,同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。

1.1.2CDMA直放站可以扩大CDMA基站的覆盖范围,大大节省CDMA网络建设的投资(一个CDMA直放站的投资约为一个CDMA基站的十分之一)。特别是在高层楼宇、地下(如地铁)、以及盲区等特殊环境下,CDMA直放站将充分发挥它的优势。由于各种地理环境和用户的要求不同,所需的CDMA直放站的类型也不同。

1.1.3CDMA直放站是为了消除移动通信网覆盖盲区或弱信号,延伸基站信号覆盖的一种中继设备,它能解决消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区,地下停车场、地下隧道、商场、电梯等基地无法到达信号的盲区,提高了覆盖范围增强了信号覆盖延伸。

1.1.4与传统的2G无线通信系统相比,由于3G无线通信系统主要使用的频段在2000MHz附近,根据电波传播衰减规律,显然3G的无线信号比2G的无线信号衰减得更快。这样,在同等功率情况下的3G基站和直放站的覆盖范围都比2G的要小。所以在达到与2G网络同等的覆盖水平时,需要更多的直放站来完成网络覆盖。由此我们可以预期,在即将到来的3G无线网络建设高潮中,直放站也必然仍将扮演着重要的角色。

1.2从传输带宽来分有宽带直放站和选频(选信道)直放站

1.2.1GSM移动通信宽带直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;采用先进的数字滤波技术,带外抑制特别好;全双工工作,很高的上/下行隔离度;两端口标准设计,安装极为方便;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;采用ALC技术,输出电平连续可调,稳定可靠;可选智能监控,故障自动报警及远程维护;高线性功放,性能稳定等。

1.2.2GSM移动通信频带选择直放站的主要特点:

高的系统增益且增益连续可调;全双工工作,很高的上/下行隔离度;中心频率和带宽任意可调,满足不同客户要求,带外抑制好,不同营运商之间的信号不会产生相互干扰;内置电源且设计有电源保护系统和免维护备用电源接口;两端口标准设计,安装极为方便;采用PLL控制技术的选频模块,性能稳定可靠,噪声系数低等。

1.3从传输方式来分有无线直放站、光纤直放站和移频传输直放站

1.3.1无线传输直放站

下行从基站接收信号,经放大后向用户方向覆盖;上行从用户接收信号,经放大后发送给基站。为了限带,加有带通滤波器

1.3.2光纤传输直放站

将收到的信号,经光电变换变成光信号,传输后又经电光变换恢复电信号再发出。

1.3.3移频传输直放站

将收到的频率上变频为微波,传输后再下变频为原先收到的频率,放大后发送出去。

2直放站的定义

直放站(又叫中继器)属于同频放大设备,是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站,其原理是基本相同的。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。

3直放站的应用

直放站可以扩大服务范围,消除覆盖盲区,如高山,建筑物,树林等阻挡物而形成的信号盲区;在郊区能够增强场强,扩大郊区站的覆盖;沿高速公路架设,增强覆盖效率;还可以解决室内覆盖,如大型建筑物内信号衰减信号盲区、地下商城、遂道等衰减信号盲区;另外,将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内,实现疏忙等。

3.1公路、郊区重点农村的覆盖

随着社会的发展,高速公路逐渐增多,公路的覆盖成为一个很大难题,为了有效节约资源,直放站在这里得到了广泛应用。,某条高速公路如果全部利用宏基站覆盖,共计需要15个宏基站,采用宏基站带直放站方式,只需要8个宏基站,在很大程度上节约了成本。

3.2“L”型覆盖

某一风景区位于山谷中,距离基站不到4公里,但由于被山脉阻挡,根本无网络信号。在山脉的尽头安装一直放站,由于直放站接收信号的方向和发射信号的方向成一定的角度,相当于基站的电波在直放站处转了一个弯。依靠山体的阻挡,直放站的施主天线和服务天线分别放在山体的两侧,隔离度很大,直放站的性能可以充分发挥,很好地解决了该风景区用户的通信问题,还使该基站的通信距离向山谷里延伸了6公里。

3.3开阔地域的覆盖

人口分布较少的开阔地域是使用直放站进行覆盖的典型场合。当直放站采用全向天线时,只要有一定的铁塔高度,在直放站工作正常的情况下,3公里内可以明显地感觉到直放站的增益作用。但距离超过5公里以后,直放站的增益作用就迅速消失,用手机进行基站接收信号电平测试,无论直放站是否工作,接收电平都没有明显变化。这是因为在平原开阔地区,房屋建筑和地形地貌造成的传输衰耗相对较小,而随空间距离的增加,电波按32.45+20logf(MHz)+20logD(公里)的规律衰减;即距离每增加一倍,电波衰减6dB。

4直放站的优点及不足

4.1直放站的优点

4.1.1同等覆盖面积时,使用直放站投资较低。在平原地区室外一个全向基站可以有10km覆盖半径;一个全向直放站可以有4km覆盖半径;就覆盖面积而言,六个直放站约相当于一个基站。六个直放站的设备价约为一个基站的80%。但考虑到机房租用和装修、交直流电源、空调、传输系统和电路租金等费用,六个直放站的费用只相当于于一个基站的50%,甚至更低。

4.1.2覆盖更为灵活。一个基站基本上是圆形覆盖,多个直放站可以组织成多种覆盖形式。如“一”字型排开,可以覆盖十几至几十公里的路段。也可以组织成“L”型、“N”型和“M”型覆盖,特别适合于山区组网。

4.1.3在组网初期,由于用户较少,投资效益较差,可以用一部分直放站代替基站。用户发展起来后现更换为基站,替换下来的直放站再进一步放置在更边缘的地区,这样一步步地滚动发展。

4.1.4由于不需要土建和传输电路的施工,建网迅速。

4.2直放站的不足

不能增加系统容量。

4.2.1引入直放站后,会给基站增加约3dB以上的噪音,使原基站工作环境恶化,覆盖半径减少。所以一个基站的一个扇区最好带两个以下的直放站工作。

4.2.2直放站只能频分不能码分,一个直放站往往将多个基站或多个扇区的信号加以放大。引入过多的直放站后,导致基站短码相位混乱导频污染严重,优化工作困难,同时加大了不必要的软切换。

4.2.3直放站的网管功能和设备检测功能远不如基站,当直放站出现问题后不易察觉。

4.2.4由于受隔离度的要求限制,直放站的某些安装条件要比基站苛刻的多,使直放站的性能往往不能得到充分发挥。

4.2.5如果直放让自激或直放站附近有干扰源,将对原网造成严重影响。由于直放站的工作天线较高,会将干扰的破坏作用大面积扩大。

参考文献

[1]CDMA扩频通信原理,A.J.维特比著、李世鹤等译,人民邮电出版社,1997年1月,北京。

[2]蜂窝移动通信--射频工程,苏华鸿等编著,人民邮电出版社,北京,2005年1月。

[3]WCDMA无线网络工程,杨峰义等编著,人民邮电出版社,北京,2004年4月

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