1 引言

作为一种方向信号耦合提取器件，定向耦合器广泛应用于微波系统的测量与控制.理想定向耦合器只耦合单向信号，但实际器件的方向隔离度是有限的，如常规器件的隔离度在20～30dB之间，因此两个方向的耦合输出信号存在串扰.当反向信号很强，将影响正向功率测量；反之，当需要精确测量一个较弱的反向信号从而判断终端匹配状态时，正向串扰会产生较大影响[1～3].为了解决定向耦合器的方向隔离度问题，我们提出了采用正交定向耦合器组合的功率测量方法，可有效消除方向串扰的影响，提高功率测量的准确度.需要指出的是本文中的正交定向耦合器组合与微波技术中常用的正交定向耦合器有本质区别，前者是指两个定向耦合器处于相位正交状态，而后者是指单个定向耦合器的主通道与耦合通道存在相位正交关系.目前在微波工程技术中普遍采用单个定向耦合器测量微波功率，其它改进性测量方法尚未见相关研究报道.本文所提出的正交测量方法具有一定的创新性.

在确定好研究假设后，采取问卷调查法来研究。工作绩效量表分为任务绩效、人际关系和工作奉献3个维度，直接采用Motowidlo和Scotter绩效模型的量表[4]，结合王雁飞和张淑熙等人的研究[5]，并进行了一些修订。工作满意度量表分为报酬满意度等7个维度，采用Hackman和Oldham编制的工作诊断调查(job Diagnostic Survey,JDS)中的部分项目，结合Spector编制的工作满意度调查量表[6]，并作了一些修正。经过文献研究和访谈得出，人格特质量表分为成就需要维度、控制源维度和自我效能感3个维度。

2 定向耦合器的测量误差

标准定向耦合器为四端口器件，其结构如图1所示.图中端口1和2分别为正向和反向耦合输出端.为了表达和推导的方便，对正反向输入电压和功率进行归一化处理.

这件《实征税粮簿》表明，至正二十八年闰七月元惠宗妥欢贴睦尔退出元大都之后，在偏远的亦集乃路，税粮征收仍在照常进行。文书上的朱书畏兀体蒙古字可能是当地蒙古或色目吏员所写。

(1)

式中,Г为电压反射系数，φ为和的相位差.

耦合输出电压与正反向传输电压的关系为:

(2)

式中，β为电压耦合度，耦合度常用功率分贝数B(B=20lgβ/dB)表示；α为相对电压隔离度(又称方向性)，相应的功率分贝数A为20lgα.有些文献中采用绝对隔离度概念，即为20lgαβ[4,5].

研究表明，如果Δφ为任意值，难以得出简明的正反向功率的解析表达式.一种解决方法是采用数值迭代求方程近似解，目前我们也正在研究可快速收敛的迭代方法.但这种方法适用于离线数据分析，不适用于在线测量和实时数据处理.

用耦合度对输出信号归一化(以下均采用这种处理方式).

（3）若CurrentLayerDepth 大于CurrentSampleDepth（表明采样点高度已经低于表面），则停止继续采样。如图5 中的点t6 所示，当前层的深度值大于从深度图中采样得到的深度值，而上一个采样点t5 对应的层的深度值小于采样值。那么，此时观察射线与高度场的交点一定在t5 和t6 之间的某个位置。这里，可以利用相似三角形的特性，近似地估计出交点的位置：

(3)

采取上述归一化处理方法后，电压或功率表达式中的“1”是变量而非数值，表征正向电压或功率.

以上方程组可以展开为实部和虚部4个方程，而未知变量只有3个：1、Г和φ.因此如果能够测量V1、V2的幅度和相位，理论上可以通过求解方程组得到正反向电压或功率.

已有很多微波测量器件或系统可以同时测量微波信号的幅度和相位，但对耦合输出信号的相位测量很难满足方程组求解的要求[6].其原因是V1和V2的相位必须是严格意义上的与正向电压的相位差，否则它们与反向电压的相位φ不能正确关联，方程组的实虚部不能正确展开.而要获得V1、V2与正向电压的“绝对”相位差，必须精确测量定向耦合器的耦合等效参考面(相位参考基准)，以及各相关器件如测量电缆、接收终端等的插入相移.其中等效参考面的确定比较困难，容易产生较大的测量误差；此外任一组件的变动都需要重新定标相位.因此这种矢量式测量方法实施难度大且不易取得良好效果.

1.4 选择函询专家 本研究共选取来自山东、四川、吉林、上海、山西等25名专家。专家纳入标准：①对康复领域熟悉从事临床护理、护理管理、护理教育和医疗专家；②工作年限10年以上者；③具有本科及以上学历；④具有中级及以上职称；⑤具有较高的参与积极性，能保证参加本研究的3轮函询工作。

如果两个耦合器正交，即Δφ=±90°，可以得到如下近似解

(4)

方程数量少于未知量，无法求解.目前在基于单个定向耦合器的功率测量方法中，直接将P1表征为正向功率测量值，P2为反向功率值.理想耦合器的隔离度为无限大(α=0)，功率测量无误差.而实际耦合器的隔离度是有限的，耦合输出功率中含有另一个方向的功率分量.由式(4)可得功率测量值与真实值的相对误差

水利水电工程是由国家投资兴建，中央和地方合资、地方投资、其他投资在防洪、灌溉、排水、供水、水电回收（包括设施及附属工程）各类水利工程。而水利工程质量就是指那些按照国家政策、法律规章制度以及相关的文件与合同等等实施的，具有高度的实用性和安全性的科学的经济的审美特征。在施工期间对各个工程环节的管理就是施工质量管理，它可分为准备、施工、竣工验收等几个阶段。

(5)

测量误差与α，Г和φ相关.式(5)中，绝对值内第一项为隔离度的高阶项，其贡献较小，误差主要取决于第二项.当与同相(φ=0)时误差达到最大；反相(φ=π)时误差也较大；在正交状态附近误差较小.

推导表明，与同相时驻波比测量误差最大且主要取决于隔离度.

正交偏差对驻波比测量的影响难以直接用公式表达.取隔离度为20dB，驻波比为1.5和5，通过数值计算得到了如图4所示的驻波比最大测量误差与正交偏差的关系.由图可知，当隔离度为20dB，正交偏差在10°以内，驻波比最大测量误差小于3.5%，因此在小驻波比测量中正交耦合方法有较高的精度.

在测量较小的反射信号时，通常关注的是电压驻波比(VSWR)的测量精度，用以判断终端匹配状态.定向耦合器功率传输通道的真实驻波比ρ为

(6)

用功率测量值计算得到的驻波比为.

(7)

课堂活动中学生消极、被动的表现，可以在与美国的班额人数比较中得出一部分原因。美国教育中多采用小班化教学，在小组活动中每个学生都有机会、有时间充分表达见解，但是我国多采用大班额，教师无法对每个小组都给予足够的关注与指导，也就无法帮助学生走出“内敛”的习惯进行有效交流。

(8)

正交定向耦合测量方法建立在两个耦合器相位正交的基础上，因此需要准确测量耦合器之间的相位差，并通过一定的调节措施(如插入移相器)使之尽可能接近正交.

3 正交定向耦合方法基本原理

正交定向耦合测量系统如图2所示.该系统包含一对在工作频率下相位差Δφ为±90°(正交)的定向耦合器.为了在不同频率下保持定向耦合器组合的正交关系，可以在定向耦合器之间插入移相器.

首先考虑Δφ为任意值的情况，将第一个耦合器的正向输入信号的电压和功率归一化为1，其相位为零，反向信号的相位为φ，则在第二个耦合器中，正向信号的相位为-Δφ，反向为φ+Δφ，两者的相位差为φ+2Δφ.

4个耦合端的归一化输出功率为

(9)

上述方程组中有3个未知变量：1、Г和φ.Δφ为常数变量，可以事先测出.即使Δφ未知，方程组依然可解.

加快文物旅游人才引进和培养，建设一支高素质的文物旅游人才队伍，是四川提升文物旅游层次的必然要求.文物旅游专业性强，对旅游服务人才的要求高.一方面，旅游管理部门要重点引进一批既精通文物知识,又懂旅游管理的人才；另一方面，要加强同有关高校的合作力度，共同制定人才计划，不断扩大四川文物旅游专门人才的培养规模，从而构建一支既具有较高文物理论修养，又懂文物旅游经营管理的人才队伍；要加强文物专业导游人员的培养力度，建设一支综合素养高,服务服务能力强，适应文物旅游发展要求的新型导游队伍.

根据NAM模型的模拟结果，运用1990—1994年的实测数据校准NAM模型，图2给出了安阳河水文站1990—1994年日径流深的实测值和模拟值。基于此，运用NAM模型来模拟强人为干扰时期的流域径流量是合理可信的。

将式(3)转化为功率标量方程

(10)

(11)

求解过程中略去了隔离度的高阶项.模拟计算证明，只要隔离度超过20dB(α<0.1)，近似解的误差小于0.01%.

Rotor Design and Finite Element Analysis of Traveling Wave Rotaty Ultrasonic Motor

从式(10)和(11)中可发现，隔离度高的耦合器的功率测量值对计算结果的影响权重大.假设第一个耦合器为理想器件(α1=0)，第二个为有限隔离器件，则有

(12)

第二个耦合器的测量值被“滤除”，也就是说，数据处理过程“自动”降低了隔离度低的测量值(更易产生误差)的权重，提高了计算结果的可靠性和准确性.

4 非理想正交所致误差

正交测量和数据处理方法建立在两个耦合器理想正交的基础上，如果正交有偏差，将导致功率计算结果出现误差.当正交相位偏差较小，功率值的误差约为：

(13)

式中，α取两个耦合器隔离度的平均值，当φ=±π/2时，该误差最大.

(14)

图3给出了全反射情况下正反向功率测量误差与正交偏差角度的关系.

当隔离度为20dB(α=0.1)，在全反射(Γ=1)情况下，正反向功率测量误差因反射相位的不同而产生的变化在0%到20%之间.由此可见功率测量存在极大的不确定性，其准确度取决于反射相位.

5 耦合器相位差的测量

因此当隔离度为20dB～30dB，定向耦合器驻波比测量的最大误差为20%～6%.

一种简单的相位差测量方法是利用网络分析仪测量耦合输出端1和3与耦合器组合的正向输入端之间的传输相移，然后求其差值[7].但这种方法要求两个耦合器内部传输相移具有一致性，才能在求差值的过程中将其抵消.而即使是同一批次产品，各定向耦合器的端口相移也可能不一致.实测表明，有些高频段的定向耦合器存在较大的相位离散性.

峰值频率检测法可较准确地测定两个定向耦合器之间的电长度.如图5所示，耦合器组合的反向端短路(或开路)，形成全反射；端口2和4接匹配负载.用网络分析仪依次对端口1和3的传输系数S21进行扫频，找到两个相邻峰值所对应的频率，记为f1和f2(端口1)，f3和f4(端口3).

S21的峰值表征正反向信号同相耦合，两个相邻峰值间反向信号的相位差为一个周期，它们的频率差值在传输线上的单程相位差为半个周期，由此得到：

(15)

式中，ΔL为两个耦合器耦合参考面之间的距离，L为第2个耦合器参考面与终端短路面之间的距离，c为光速.

任意频率f所对应的定向耦合器之间的相位差为

有些老师总担心，一旦指导学生写“规范的议论文段落”，学生的思维会变得僵化，写作也束缚了手脚。其实，议论文段落的写法虽说可以不拘一格，但初学者还是掌握基本的套路，这样有意识地进行规范化训练，既有利于养成良好的写作习惯，有利于迅速入门，也有利于读者（阅卷老师）尽快把握写作者的写作意图、论证结构和思想观点，减少误判的可能性。循着这样的思路训练下去，也才能写出立意新颖、结构清晰、技法灵活、表达得当的优秀议论文来。

(16)

6 测量结果

为了验证正交耦合测量方法，构建了一个如图6所示的测试系统.图6中，“P+/P-Monitor”为正反向功率监测点，用网络分析仪定标两个定向耦合器的耦合度和隔离度，以及主传输通道驻波比的计算均以该点为基准.定向耦合器的工作频率范围为150～300MHz，频段内功率耦合度和隔离度均为20dB左右.测得耦合器组合的正交频率为170MHz，正交偏移约为5.3°/10MHz，在250MHz处偏离了约45°.

调整移相器，以30°(@170MHz)为步长，测量并计算了150～250MHz频率范围内的入射、反射功率和驻波比，其结果如图7～10所示.在图7和图9中，横坐标表征反射信号的相位，用相位步进点刻度.

图7和图8是在接近全反射(Г～0.95)的情况下，单个和正交耦合器组合的反向功率测量结果，正向功率的测量结果基本相同.由图7可知，单个耦合器的测量误差随反射相位的变化为2%～24%，与理论值0～20%较为吻合；而正交组合的最大误差约为1%.图8为最大测量误差随频率的变化，在正交偏差约10°(170±20MHz)的范围内，耦合器组合的最大功率测量误差不超过2%，与图3中3.5%的理论值比较一致.

目前大多数全波形算法仅仅基于非饱和波形进行研究，而针对近距离处回波信号幅值过大，超出ADC输入量化范围的波形饱和情况，传统形心算法已不能满足系统要求，造成较大范围的探测盲区.为了减小激光雷达探测盲区，提高算法的精度和鲁棒性，实现激光雷达回波饱和波形高精度时刻提取，本文对脉冲回波信号进行建模，分析形心算法在回波饱和或者幅值过大超出ADC输入量化范围时的误差，在此基础上提出窗宽自适应形心修正算法，对该算法的精度进行仿真，并基于板级实测波形进行验证.

图9和图10是在实际驻波比为1.5的情况下，单个耦合器和正交组合的驻波比测量误差.图9表明，在正交情况下驻波比的误差在2%以内，而单个耦合器的最大误差接近20%，与式(8)所给出的理论值一致.图10则表明，在正交偏差约10°(170±20MHz)的范围内，驻波比测量误差小于5%.

7 结论

正交定向耦合方法可以显著的减小定向耦合器方向串扰的影响，提高正反向功率测量的准确性.实测表明，即使耦合器的隔离度较低(20dB)，只要正交相位偏差不超过10°，大反射下功率测量的准确度可以达到2%，小驻波比测量的准确度优于5%，满足大多数场合的测量精度要求.正交耦合方法所具有的精确测量驻波比的优点可以在很多高功率微波系统的测试中发挥作用.例如，可用于测定谐振腔在热态下谐振频率的稳定性，也可用于在线监测一些驻波比很小的微波器件的阻抗特性，如环行器、衰减器等在高功率下端口匹配状态是否发生改变.

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