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時(shí)間：2023-05-30 14:50:04
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇電磁波的實(shí)際應(yīng)用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道光是一種電磁波。了解電磁波在信息傳播中的作用。
2.記住電磁波在真空中的傳播速度。知道波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系并會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。
3.電磁波的應(yīng)用。
4.初步了解現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)分析
1.波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。
2.電磁波的應(yīng)用。
三、課堂設(shè)計(jì)
活動(dòng)（一）神奇的電磁波
做一做 事先準(zhǔn)備好了五套實(shí)驗(yàn)用具，將全班學(xué)生分成五組，指導(dǎo)他們做了如下實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)收音機(jī)的開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)選臺(tái)的旋鈕，調(diào)到一個(gè)沒(méi)有電臺(tái)的位置，并開(kāi)大音量。將一節(jié)干電池的正極與一把鋼銼良好接觸，負(fù)極連一根導(dǎo)線，用手拿著導(dǎo)線的另一頭，使它在銼面上滑動(dòng)，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象并分組討論產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。
讀一讀 在活動(dòng)之后，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并明確如下兩個(gè)內(nèi)容。
1.當(dāng)導(dǎo)體中的電流迅速發(fā)生變化或通一高頻率的交變電流時(shí)，導(dǎo)體就會(huì)向四周空間發(fā)射電磁波。只有頻率很高的電流產(chǎn)生的電磁波才能傳得很遠(yuǎn)。電磁波的國(guó)際單位是赫茲（Hz），簡(jiǎn)稱(chēng)赫，常用頻率單位還有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。其換算關(guān)系：1kHz=103Hz；1MHz=106Hz。
2.電磁波可以在真空中傳播，光也是一種電磁波。真空中電磁波的波速為c，在空氣中與真空中電磁波的波速非常接近，c=3×108m/s。相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）的距離，叫做波長(zhǎng)。電磁波的波速c等于波長(zhǎng)和頻率f的乘積：c=λf。在空氣或真空中，各種頻率的電磁波的波速是相同的，所以，頻率越高的電磁波，它的波長(zhǎng)就越短。
議一議 在獲得了如上知識(shí)后，再結(jié)合“做一做”的內(nèi)容探討論如下的物理現(xiàn)象：手機(jī)放在電視機(jī)旁邊，當(dāng)有電話來(lái)時(shí)，電視機(jī)的畫(huà)面會(huì)出現(xiàn)一些“雪花”，這是為什么？并且長(zhǎng)時(shí)間用手機(jī)連續(xù)通話，會(huì)出現(xiàn)頭暈的情況，這是為什么？
活動(dòng)（二）電磁波的應(yīng)用
由于電磁波比較抽象，我特意做了課件，主要涉及軍事應(yīng)用，如探測(cè)飛機(jī)、導(dǎo)彈用的雷達(dá)；民航應(yīng)用，如GPS導(dǎo)航；天文應(yīng)用，如探測(cè)遙遠(yuǎn)星球；氣象應(yīng)用，如探測(cè)臺(tái)風(fēng)、雷雨等。通過(guò)課件中設(shè)計(jì)的一些小問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)摸不到看不見(jiàn)的電磁波有一定的形象認(rèn)識(shí)。此活動(dòng)的另一個(gè)主要目的就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
活動(dòng)（三）改變世界的信息技術(shù)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀如下內(nèi)容，更深入了解電磁波的應(yīng)用對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的巨大影響。
1.衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站，轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電波，進(jìn)行通信的。通信衛(wèi)星大多是相對(duì)地球“靜止”的同步衛(wèi)星。一般只要有三顆互成120°的同步衛(wèi)星，就覆蓋了幾乎全部地球表面，可以實(shí)現(xiàn)全球通信。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋區(qū)域大、靈活、可靠、不受地理環(huán)境條件限制等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）就是衛(wèi)星通信的實(shí)際應(yīng)用。
2.光纜通信是應(yīng)用光的傳播特性，把光能限制在光纖內(nèi)部，用光信號(hào)取代傳統(tǒng)通信方式中的電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。光纖具有傳輸容量大、傳輸距離長(zhǎng)、高抗干擾等特性。
3.移動(dòng)通信由電磁波傳遞信息，可以在信號(hào)覆蓋的任何地方使用。當(dāng)前應(yīng)用最為普遍的為“蜂窩系統(tǒng)”。
四、隨堂測(cè)試
1.電磁波在真空中的傳播速度是__________；電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)其頻率就越______________；電磁波___________（填“能”或“不能”）在空氣中傳播。
2.2012年7月28日03時(shí)12分（北京時(shí)間），倫敦奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕，媒體通過(guò)通訊衛(wèi)星用______波把奧運(yùn)會(huì)的信息及時(shí)傳到世界各地。若中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的頻率為52.5MHz（1MHz=106Hz），則中央電視臺(tái)第一套節(jié)目的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m。
3.以下與電磁波應(yīng)用無(wú)關(guān)的是（）
A．手機(jī)通信 B．微波爐加熱食物
C．雷達(dá)偵查 D．聽(tīng)診器了解病情
4.關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信，下列說(shuō)法正確的是（）
A.光纖通信傳輸?shù)男畔⒘亢艽螅饕糜跓o(wú)線電廣播
B.移動(dòng)電話靠電磁波傳遞信息
C.電磁波的波長(zhǎng)越大，頻率越高
D.電磁波的應(yīng)用對(duì)人類(lèi)有利無(wú)害
5.關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信，下列敘述不正確的是（）
A．光是一種電磁波，電磁波可以在真空中傳播
B．電磁波的頻率越高，在空氣中傳播的速度就越大
1 引言
波導(dǎo)是一種用來(lái)約束或引導(dǎo)電磁波傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。盡管存在很多不同形式的波導(dǎo)，而且新的形式還不斷涌現(xiàn)，但到目前，在實(shí)際應(yīng)用中矩形波導(dǎo)和圓波導(dǎo)仍是兩種最主要的波導(dǎo)形式。人工電磁材料是本世紀(jì)初物理學(xué)和電磁學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)之一。作為人工電磁材料的一種，相對(duì)介電常數(shù)接近零的超材料（Epsilon-near- zero，ENZ超材料）具有低折射率，高相速度，近零相移等特點(diǎn)，這種超材料突破了傳統(tǒng)電磁場(chǎng)理論中的一些重要概念，可以應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)領(lǐng)域，如新型電磁元器件、天線和開(kāi)環(huán)諧振器等[1，2]，矩形波導(dǎo)在接近截止頻率時(shí)的色散特性可以用來(lái)模擬ENZ超材料的行為[3]。該結(jié)構(gòu)有大量的應(yīng)用前景，特別對(duì)于隱形裝置和微型天線的設(shè)計(jì)[4] 具有重要的理論參考價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。
2 理論分析
圖1是寬度為a和高度為b（其中a>b）的矩形波導(dǎo)。根據(jù)Maxwell方程組可以得到矩形波導(dǎo)TEmn模式電磁波的空間傳輸表達(dá)式：
TE波場(chǎng)方程 （1）
表式中w為電磁波角頻率，kc為臨界波數(shù)，m表示x方向變化的半周期數(shù)，n表示y方向變化的半周期數(shù)，γ為傳播常數(shù)。
3 變形矩形波導(dǎo)的傳輸特性
選擇兩個(gè)過(guò)渡層厚度相等形成Π通道（或ENZ通道）[4]，對(duì)ENZ通道的傳輸系數(shù)進(jìn)行模擬。介質(zhì)通道和過(guò)渡區(qū)的介電常數(shù)εRCH=1（空氣），波導(dǎo)輸入端的介電常數(shù)εR=2，bs = bch = 0.8毫米時(shí)，Π通道傳輸系數(shù)曲線如圖2所示。
可見(jiàn)，第一次傳輸峰出現(xiàn)在1.476 GHz，該點(diǎn)代表零階共振，即在隧道中出現(xiàn)的頻率;第二次傳輸峰值是由于法布里-珀羅共振所引起，其峰值位置很大程度上取決于隧道長(zhǎng)度。
第二傳輸峰值的產(chǎn)生主要是由于法布里-珀羅共振引起的，并且高度依賴(lài)通道長(zhǎng)度的變化而變化。法布里 - 珀羅共振的變化相當(dāng)于狹窄的通道各種長(zhǎng)度分別改變了L1 = 95毫米，L2= 127毫米，L3 = 190毫米，如圖3所示。可見(jiàn)，該屬性可以用來(lái)操縱第二傳輸高峰期。
5 結(jié)論
通過(guò)矩形波導(dǎo)的邊界條件解出Maxwell方程組關(guān)于電磁波的空間傳輸表達(dá)式，得到了矩形波導(dǎo)截止頻率和模式譜圖的一般結(jié)果。討論了ENA通道發(fā)生幾何變形的傳輸電磁波的特征，改變通道長(zhǎng)度僅影響法布里-珀羅共振出現(xiàn)的位置，并不會(huì)影響零階共振的產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn)：
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中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）06-0042-02
“電磁場(chǎng)與電磁波”作為光電信息類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠運(yùn)用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析有關(guān)問(wèn)題，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高專(zhuān)業(yè)水平，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[1]。然而“電磁場(chǎng)與電磁波”卻是公認(rèn)的難學(xué)、難教的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一[2]。而且，南京郵電大學(xué)許多專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“光波導(dǎo)理論與技術(shù)”、“光纖通信原理與系統(tǒng)”以及“光纖傳輸技術(shù)”等與電磁場(chǎng)與電磁波密切相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程，對(duì)“電磁場(chǎng)與電磁波”的教學(xué)提出了更高的要求。
一、“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)現(xiàn)狀
1.內(nèi)容多，課時(shí)少，缺乏更新。為了適應(yīng)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展和拓寬學(xué)生的知識(shí)面，相應(yīng)地增加了與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的課程，導(dǎo)致“電磁場(chǎng)與電磁波”課時(shí)減少?！半姶艌?chǎng)與電磁波”的教材大都是面向電子信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，且專(zhuān)業(yè)課不斷追蹤學(xué)科發(fā)展前沿，而作為基礎(chǔ)課的“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)內(nèi)容得不到及時(shí)調(diào)整與擴(kuò)充。
2.知識(shí)面寬，理論性強(qiáng)，概念抽象。課程中重要原理、定理和公式比較多，需要許多數(shù)學(xué)、物理知識(shí)。且課程中許多物理場(chǎng)的數(shù)學(xué)描述，大多需要嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。另外，電磁場(chǎng)是一種抽象的物質(zhì)存在形式，課程中的概念比較抽象。
3.純理論教學(xué)，缺乏實(shí)踐與應(yīng)用。大多數(shù)開(kāi)設(shè)“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的院校由于受到實(shí)驗(yàn)條件的限制，只進(jìn)行純理論的教學(xué)，造成理論與實(shí)踐、應(yīng)用脫節(jié)。
4.考核方式陳舊。目前的考核方式基本上還是以考試為主、平時(shí)成績(jī)?yōu)檩o的考評(píng)機(jī)制。平時(shí)成績(jī)主要包括作業(yè)和出勤。但作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象，出勤由于時(shí)間問(wèn)題也只能抽檢。造成平時(shí)成績(jī)的考核會(huì)出現(xiàn)比較大的偏差。
二、提高教學(xué)質(zhì)量的新方法
1.教學(xué)內(nèi)容。①合理調(diào)整適合光電信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容。光電信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“光波導(dǎo)理論與技術(shù)”、“光纖通信原理與系統(tǒng)”以及“光纖傳輸技術(shù)”等專(zhuān)業(yè)課程，與這些專(zhuān)業(yè)課程相關(guān)的“電磁場(chǎng)與電磁波”內(nèi)容有時(shí)變電磁場(chǎng)與電磁波傳播、導(dǎo)行電磁波、電磁波傳播模式、色散等，應(yīng)重點(diǎn)掌握這部分內(nèi)容，因此在學(xué)時(shí)的分配上，應(yīng)增加這部分知識(shí)的講授時(shí)間。而均勻平面電磁波的傳播是電磁波傳播部分的基礎(chǔ)，因而，也應(yīng)詳細(xì)講解與闡述。為了使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)有關(guān)專(zhuān)業(yè)課程，在講授導(dǎo)行電磁波這部分內(nèi)容時(shí)，可以穿插一些與其緊密相關(guān)的光波導(dǎo)方面的內(nèi)容。②緊密跟蹤學(xué)科發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)。為了保證教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，“電磁場(chǎng)與電磁波”的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊密跟蹤學(xué)科前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)。只有這樣，教學(xué)內(nèi)容才不至于陳舊，落后于當(dāng)前學(xué)科的發(fā)展，才能不斷向前發(fā)展。近年來(lái)，隨著未來(lái)寬帶光網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和融合，高容量信息技術(shù)需求的高速發(fā)展，出現(xiàn)了微波光子技術(shù)。微波光子技術(shù)集中了微波技術(shù)和光子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使微波與光子在概念、器件、電路和系統(tǒng)等方面有機(jī)結(jié)合。當(dāng)前，微波光子技術(shù)非常重要，發(fā)展也很迅速。因而，有必要在“電磁場(chǎng)與電磁波”的教學(xué)過(guò)程中，適當(dāng)補(bǔ)充一些與“電磁場(chǎng)與電磁波”教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的微波光子技術(shù)的研究?jī)?nèi)容與前沿動(dòng)態(tài)，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)與研究興趣，同時(shí)，還能夠培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要的新時(shí)代的學(xué)生。
2.教學(xué)方法。①理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相互交叉教學(xué)。學(xué)生往往對(duì)知識(shí)的應(yīng)用比較感興趣，因而，在理論教學(xué)中應(yīng)緊密聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用。一開(kāi)始就要在緒論中介紹電磁波在電力工業(yè)、移動(dòng)通信、射頻識(shí)別、衛(wèi)星通信、雷達(dá)探測(cè)、隱身技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用，提高學(xué)生對(duì)這門(mén)課的興趣。除此之外，還應(yīng)在理論教學(xué)過(guò)程中，緊密地穿插一些具體的應(yīng)用，特別是一些比較新的科技前沿的應(yīng)用。這樣可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可豐富學(xué)生的科技知識(shí)，從而提高學(xué)習(xí)與教學(xué)效果。②適當(dāng)借鑒研究性教學(xué)。雖然教學(xué)手段在技術(shù)上不斷更新，卻仍然無(wú)法擺脫單純由教師講授的教學(xué)模式。而研究性教學(xué)是一種新的教學(xué)模式，它要求引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神[3]。適當(dāng)在“電磁場(chǎng)與電磁波”中應(yīng)用研究性教學(xué)方法，設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的研究型課題，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上進(jìn)行思考和討論。也可以讓學(xué)生以分組的形式，課后利用網(wǎng)絡(luò)資源，尤其是圖書(shū)館的電子數(shù)據(jù)庫(kù)資源對(duì)研究性課題進(jìn)行研究。一方面可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力，提高學(xué)習(xí)效果；另一方面，可讓學(xué)生獲得研究的經(jīng)歷，為學(xué)生以后的工作和進(jìn)一步深造奠定基礎(chǔ)。③適當(dāng)安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！半姶艌?chǎng)與電磁波”課程在大部分院校中主要進(jìn)行理論教學(xué)，使學(xué)生感覺(jué)枯燥無(wú)味。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和興趣，可適當(dāng)安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在沒(méi)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下，也可以利用Matlab等軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。Matlab擁有大量的二維、三維圖形函數(shù)以及豐富的圖形表現(xiàn)功能。利用Matlab可繪制電偶極子和同軸電纜線電場(chǎng)線、等勢(shì)線等。也可以進(jìn)行均勻平面電磁波、球面電磁波在自由空間傳播過(guò)程仿真，矩形波導(dǎo)的場(chǎng)量分布仿真等。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，能夠幫助學(xué)生理解抽象的物理內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的興趣，同時(shí)也能夠加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，鍛煉學(xué)生觀察和分析問(wèn)題的能力，從而培養(yǎng)他們的初步科研能力。④現(xiàn)代教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合。在“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的教學(xué)中需要綜合利用多媒體和傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)手段。充分利用多媒體的強(qiáng)大圖形、動(dòng)畫(huà)功能，可把抽象的內(nèi)含的物理過(guò)程充分演示出來(lái)，有效地幫助學(xué)生透徹理解物理本質(zhì)并有效掌握所學(xué)內(nèi)容。另外，由于“電磁場(chǎng)與電磁波”課程具有較多的公式與定理，不僅要知道公式與定理本身的內(nèi)容，更應(yīng)知道公式的來(lái)龍去脈。而且，在公式的反復(fù)推導(dǎo)過(guò)程中，可達(dá)到復(fù)習(xí)的效果，牢固掌握以前所學(xué)的知識(shí)。公式的推導(dǎo)過(guò)程如果還利用多媒體，很容易使學(xué)生感覺(jué)枯燥無(wú)味、產(chǎn)生疲勞，而板書(shū)則可使推導(dǎo)過(guò)程達(dá)到最佳效果。
3.考核方式。適當(dāng)增加筆試以外的成績(jī)?？梢哉n堂設(shè)置一些基本問(wèn)題，讓學(xué)生課后思考與復(fù)習(xí)，然后通過(guò)抽查的方式以督促學(xué)生學(xué)習(xí)。也可以針對(duì)不同的學(xué)生設(shè)置不同的問(wèn)題。對(duì)學(xué)生不定時(shí)進(jìn)行隨堂小測(cè)試，以消除因作業(yè)存在抄襲帶來(lái)成績(jī)?cè)u(píng)定的偏差。另外還可以適當(dāng)布置Matlab仿真小實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)考察學(xué)生的Matlab仿真。通過(guò)增加筆試以外的成績(jī)?cè)u(píng)定，這樣可較真實(shí)地考察出學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論的掌握情況以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力，也可提高學(xué)生的積極性，杜絕個(gè)別學(xué)生想通過(guò)抄襲蒙混過(guò)關(guān)的現(xiàn)象。
為提高光電信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的“電磁場(chǎng)與電磁波”課程的教學(xué)質(zhì)量，不僅要求教師在教學(xué)中不斷探索新的教學(xué)方法以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且要求教師本身還要不斷地提高自己的業(yè)務(wù)水平，特別是科研水平。只有這樣，才能不斷提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適合社會(huì)需要的新型人才。
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[1]關(guān)建飛，倪新建，徐寧.光電信息類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)《電磁場(chǎng)理論》教學(xué)改革研究[J].中國(guó)科技信息，2010，（14）：206-207.
0引言
如今，油氣管道老化成了世界性的問(wèn)題，如何確保這些管道安全是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。管道檢測(cè)技術(shù)是確保管道安全的重要環(huán)節(jié)，依據(jù)檢測(cè)儀器的位置可以將檢測(cè)管道技術(shù)劃分成兩種：外檢測(cè)、內(nèi)檢測(cè)。其中，炔考觳庥捎諂涓繕婀艿賴(lài)惱常運(yùn)行，又不受外部地理環(huán)境的限制，具有十足的優(yōu)勢(shì)，所以被大眾所接受。但是在運(yùn)用內(nèi)檢測(cè)技術(shù)時(shí)，掌握內(nèi)檢測(cè)的傳感器的位置信息十分必要，尤其是需要對(duì)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)，定位技術(shù)就尤其關(guān)鍵。
1內(nèi)檢測(cè)常見(jiàn)的定位技術(shù)
1.1里程輪定位
作為傳統(tǒng)計(jì)程方式的里程輪，在當(dāng)今的管道檢測(cè)中經(jīng)常被采用，常用的是利用光電式的轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)現(xiàn)定位。利用里程輪檢測(cè)管道時(shí)，其發(fā)出周期性的脈沖，地面的定位檢測(cè)設(shè)備就可以根據(jù)脈沖的數(shù)量確定內(nèi)檢測(cè)設(shè)備的位置。該方法成本低，但是由于該方法本身存在一定的誤差以及打滑失效等情況存在會(huì)影響其準(zhǔn)確性。在現(xiàn)代的工程中，一般情況下會(huì)對(duì)里程輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)或者同時(shí)利用多個(gè)里程輪來(lái)減少誤差，從而提高定位的準(zhǔn)確性。
1.2射線定位
若內(nèi)部檢測(cè)器上安裝一個(gè)射線發(fā)生器，同時(shí)在管道外安裝感光膠片，那么射線發(fā)生器工作時(shí)發(fā)射射線，將會(huì)引起感光膠片曝光，從而可以確定內(nèi)部檢測(cè)器的位置。該類(lèi)型的定位器的電路簡(jiǎn)單而且具有良好的控制效果，而且不受其他工業(yè)的干擾。成都理工大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)該類(lèi)型的探測(cè)器進(jìn)行了深入的研究，他們?cè)谏渚€定位的基礎(chǔ)上結(jié)合視頻識(shí)別技術(shù)，從而可清晰的、方便的查看曝光情況，所以定位的準(zhǔn)確性更高，但該技術(shù)具有復(fù)雜的系統(tǒng)，無(wú)法利用遙控內(nèi)檢測(cè)器，同時(shí)放射性指令源存在風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)用、存儲(chǔ)以及運(yùn)輸涉及很多的困難。解決這個(gè)問(wèn)題通常的辦法是利用x射線取代放射性的射線。基于X射線檢測(cè)技術(shù)，優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)結(jié)果十分直觀，而且無(wú)論被檢對(duì)象尺寸、材質(zhì)如何，都能實(shí)施檢測(cè)。因此，X射線檢測(cè)技術(shù)多被采用。
1.3磁場(chǎng)定位
磁場(chǎng)是一種信息載體，其能穿透金屬管壁。利用這個(gè)優(yōu)勢(shì)，磁場(chǎng)定位應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)的核心是內(nèi)部檢測(cè)設(shè)備在采集其它信息的同時(shí)也采集管道外部定位磁鐵的磁場(chǎng)信息。該技術(shù)在內(nèi)檢測(cè)設(shè)備上安裝一個(gè)或者多個(gè)霍爾傳感器，利用其采集外部定磁鐵產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)的信息，從而可以通過(guò)信息的變化判斷出內(nèi)部檢測(cè)器與定磁鐵的位置的變化，實(shí)現(xiàn)定位。該方法，具有低成本、易成功的優(yōu)點(diǎn)，但是由于管道的管壁通常比較厚，其對(duì)磁場(chǎng)信號(hào)構(gòu)成較強(qiáng)的屏蔽作用，所以通常管道內(nèi)的漏磁場(chǎng)強(qiáng)十分微弱，這個(gè)對(duì)信號(hào)采集構(gòu)成了較大的困難，因此，該方法不僅要求磁鐵要有強(qiáng)磁性，還要求位于管道內(nèi)的霍爾傳感器具有十分高的靈敏度。天津大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，其開(kāi)發(fā)的設(shè)備時(shí)間精度達(dá)到了毫秒級(jí)別，但是其系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，維護(hù)保養(yǎng)成本較高。
1.4GPS導(dǎo)航定位
目前，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)定位技術(shù)在眾多的管道內(nèi)檢測(cè)定位手段中算是比較成熟的，采用最多的，其精度通常能達(dá)到厘米的級(jí)別。其技術(shù)原理第一步運(yùn)用GPS衛(wèi)星對(duì)內(nèi)檢測(cè)設(shè)備的位置進(jìn)行確定，第二步對(duì)管道沿線的每個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定。若內(nèi)檢測(cè)設(shè)備在管道內(nèi)運(yùn)行，慣性檢測(cè)設(shè)備就會(huì)檢測(cè)三個(gè)方面的速度變化，但是因?yàn)楣艿纼?nèi)的復(fù)雜環(huán)境使得在其內(nèi)運(yùn)行的內(nèi)檢測(cè)器測(cè)取的數(shù)據(jù)存在誤差，同時(shí)這種誤差隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷的累積。當(dāng)內(nèi)檢測(cè)設(shè)備通過(guò)GPS的標(biāo)志點(diǎn)時(shí)，就可以修正內(nèi)檢測(cè)器的位置信息，從而提高了準(zhǔn)確度。不過(guò)該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本比較高，不利于廣泛的運(yùn)用。
1.5壓力波法
該方法通過(guò)檢測(cè)管道兩端的壓力，判斷管理泄露的位置。其工作原理就是在內(nèi)檢測(cè)設(shè)備的兩端都安裝壓力波檢測(cè)設(shè)備。內(nèi)檢測(cè)設(shè)備工作時(shí)，壓力波發(fā)生器就產(chǎn)生兩個(gè)一致的波形，沿著管道的方向進(jìn)行傳播，然后在管道的首末兩端的兩個(gè)傳感器收集壓力值，依據(jù)壓力值之間的時(shí)間差、管長(zhǎng)、波速，可以十分精確地計(jì)算出內(nèi)檢測(cè)設(shè)備在管道中的位置信息。實(shí)現(xiàn)壓力波的定位雖然操作簡(jiǎn)便，但是存在較大的誤差，無(wú)法進(jìn)行十分準(zhǔn)確的定位。所以，壓力波法適用于粗定或者應(yīng)用于實(shí)時(shí)跟蹤內(nèi)檢測(cè)設(shè)備。
1.6電磁波法
電磁波定位法通常利用低頻（23 Hz）的電磁波對(duì)金屬和大地具有較大的穿透能力的特性進(jìn)行工作。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)開(kāi)發(fā)了低頻電磁波磁偶極子的模型，該模型的原理是利用低頻電磁波會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并對(duì)其磁場(chǎng)特點(diǎn)進(jìn)行記錄，同時(shí)根據(jù)磁偶極子的磁場(chǎng)分布，可以實(shí)現(xiàn)電磁波定位。具體來(lái)說(shuō)，該方法先運(yùn)用基于GPS的定位系統(tǒng)查詢安裝在地面上的接受裝置。內(nèi)檢測(cè)設(shè)備所攜帶的低頻電磁波產(chǎn)生裝置工作時(shí)會(huì)發(fā)射交變的電磁波。當(dāng)?shù)孛嫔系慕邮昭b置接收到電磁信號(hào)后，對(duì)該信息的準(zhǔn)確分析結(jié)果就會(huì)判明何時(shí)內(nèi)檢測(cè)設(shè)備通過(guò)了該地面接收裝置的正下方。然后，地面接收裝置會(huì)發(fā)射另一信號(hào)，從而促使管理內(nèi)的內(nèi)檢測(cè)設(shè)備重新進(jìn)行定位。周而復(fù)始，保證了定位成功開(kāi)啟。此方法不僅定位準(zhǔn)確度高，而且使用的范圍也十分廣泛。但是在實(shí)際運(yùn)用中，由于電磁波受到外界的影響比較多，所以應(yīng)用的范圍也受到了限制，同時(shí)，該技術(shù)的系統(tǒng)成本高，功耗大，不能夠大面積布置。
1.7其他方法
其他的方法主要有測(cè)力定位和聲學(xué)定位兩種。
測(cè)力定位的基本原理就是運(yùn)動(dòng)力學(xué)和牛頓力學(xué)，利用該原理對(duì)管道內(nèi)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行定位的方法，該方法不易受到管道內(nèi)部環(huán)境的影響，同時(shí)定位的準(zhǔn)確度高。但是該方法也具有局限性，不能用于長(zhǎng)距離定位。
依據(jù)聲學(xué)的定位方式是通過(guò)標(biāo)記內(nèi)檢測(cè)設(shè)備與管道相撞擊、摩擦等發(fā)出的聲音來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。該方法應(yīng)用廣泛，但是一旦出現(xiàn)卡堵問(wèn)題就無(wú)法發(fā)出聲音信號(hào)。與此同時(shí)，聲音信號(hào)抵抗干擾的能力弱。
2應(yīng)用情況
依據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的不同，采用不同的定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)檢測(cè)設(shè)備的位置是當(dāng)前的主流做法。比如，對(duì)于短距離的管道進(jìn)行檢測(cè)時(shí)多應(yīng)用測(cè)力定位法，長(zhǎng)距離管道的檢測(cè)定位通常是綜合利用磁場(chǎng)定位法和里程輪定位法，而聲學(xué)定位法等定位手段由于傳感設(shè)備尚在發(fā)展或者受環(huán)境要求高等因素尚在研究階段，實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值不高。
知識(shí)與技能：
1.了解無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍.
2.了解無(wú)線電波的發(fā)射過(guò)程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念.
3.了解調(diào)諧、檢波及無(wú)線電波接收的基本原理.
過(guò)程與方法：
通過(guò)觀察總結(jié)了解無(wú)線電波的基本應(yīng)用，了解現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用方法，學(xué)會(huì)基本原理.
情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
通過(guò)對(duì)無(wú)線電波應(yīng)用原理的基本認(rèn)識(shí)感悟科學(xué)技術(shù)的價(jià)值和重要性.端正科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)科學(xué)的價(jià)值觀.
二、教學(xué)重點(diǎn)
對(duì)本節(jié)基本概念的理解.
三、教學(xué)難點(diǎn)
對(duì)調(diào)諧的理解，無(wú)線電波發(fā)射與接收過(guò)程.
四、教學(xué)方法
演示推理法和分析類(lèi)比法.
五、教學(xué)用具
信號(hào)源，示波器，收音機(jī)，錄音機(jī)，調(diào)頻發(fā)射機(jī)，計(jì)算機(jī)多媒體，實(shí)物投影儀等.
六、教學(xué)過(guò)程
（一）引入新課
師：在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，電磁波對(duì)我們來(lái)說(shuō)越來(lái)越重要，無(wú)論是廣播、電視還是無(wú)線電通信以及航空、航天中的自動(dòng)控制和通信聯(lián)系，都離不開(kāi)電磁波．在無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波，那么無(wú)線電波是怎樣發(fā)射和接收的呢？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)電磁波的發(fā)射和接收.
（二）進(jìn)行新課
1.無(wú)線電波的發(fā)射
師：請(qǐng)同學(xué)們討論，在普通LC振蕩電路中能否有效地發(fā)射電磁波？（學(xué)生討論.）
生：在普通LC振蕩電路中，電場(chǎng)主要集中在電容器的極板之間，磁場(chǎng)主要集中在線圈內(nèi)部.在電磁振蕩過(guò)程中，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化主要是在電路內(nèi)部完成的，輻射出去的能量很少.不能有效地發(fā)射電磁波.
師：有效地發(fā)射電磁波的條件是什么？（學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容.）
師生總結(jié)：
要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路要滿足如下條件：
（1）要有足夠高的振蕩頻率.
（2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，才能有效地把電磁場(chǎng)的能量傳播出去.
師：如何改造普通的LC振蕩電路，才能使它能夠有效地發(fā)射電磁波？（引導(dǎo)學(xué)生討論.）
（師生一起討論后，引出開(kāi)放電路的概念.將閉合電路變成開(kāi)放電路就可以有效地把電磁波發(fā)射出去.）
如圖1所示，是由閉合電路變成開(kāi)放電路的示意圖.
師：無(wú)線電波是由開(kāi)放電路發(fā)射出去的.
講解：在實(shí)際應(yīng)用中常把開(kāi)放電路的下端跟地連接.跟地連接的導(dǎo)線叫做地線.線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線.天線和地線形成了一個(gè)敞開(kāi)的電容器，電磁波就是由這樣的開(kāi)放電路發(fā)射出去的.電視發(fā)射塔要建得很高，是為了使電磁波發(fā)射得較遠(yuǎn).實(shí)際發(fā)射無(wú)線電波的裝置中還需在開(kāi)放電路旁加一個(gè)振蕩器電路與之耦合，如圖2所示.
振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過(guò)L2與L1的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開(kāi)放電路中激發(fā)出無(wú)線電波，向四周發(fā)射．
師：發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號(hào).例如無(wú)線電報(bào)傳遞的是電碼符號(hào)，無(wú)線電廣播傳遞的是聲音，電視廣播傳遞的不僅有聲音，還有圖像.這就要求發(fā)射的電磁波隨信號(hào)而改變.電磁波是怎樣傳遞這些信號(hào)的呢？
講解：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，如果把這種電信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，那么，載有信號(hào)的高頻振蕩電流產(chǎn)生的電磁波就載著要傳送的信號(hào)一起發(fā)射出去.把要傳遞的信號(hào)“加”到高頻等幅振蕩電流上，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制.
進(jìn)行調(diào)制的裝置叫做調(diào)制器.要傳遞的電信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào).
使高頻振蕩電流的振幅隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)幅（AM）.
使高頻振蕩電流的頻率隨調(diào)制信號(hào)而改變叫做調(diào)頻（FM）.
圖3是調(diào)幅裝置的示意圖．接在振蕩器和線圈之間的話筒就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的調(diào)制器，由聲源發(fā)出的聲音振動(dòng)使話筒里的碳粒發(fā)生時(shí)松時(shí)緊的變化，它的電阻也發(fā)生時(shí)大時(shí)小的變化.所以，雖然振蕩器產(chǎn)生的是高頻等幅振蕩電流，但是線圈通過(guò)的卻是隨聲音而改變的高頻調(diào)幅電流．由于線圈的互感作用，從開(kāi)放電路中發(fā)射的也是這種高頻調(diào)幅電流.這種電磁波叫調(diào)幅波.（多媒體演示：調(diào)幅波.）
（用示波器觀察調(diào)幅波形.）
2．無(wú)線電波的接收
師：處在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)作中感應(yīng)電流的頻率與激起它的電磁波頻率相同，因此，利用放在電磁波傳播空間中的導(dǎo)體，就可以接收到電磁波，這樣的導(dǎo)體就是接收天線.
在無(wú)線電技術(shù)中，用天線和地線組成的接收電路來(lái)接收電磁波.
講解：世界上有許許多多的無(wú)線電臺(tái)、電視臺(tái)以及各種無(wú)線電通訊設(shè)備，它們不斷地向空中發(fā)射不同頻率的電磁波，這些電磁波強(qiáng)弱不等地彌漫在我們周?chē)?如果不加選擇地把它們都接收下來(lái)，那必然是信號(hào)一片混亂，分辨不清，達(dá)不到我們傳遞信息的目的.所以，接收電磁波時(shí)，首先要從諸多的電磁波中把我們需要的選出來(lái)，通常叫做選臺(tái).這就要設(shè)法使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強(qiáng).在無(wú)線電技術(shù)里，是利用電諧振來(lái)達(dá)到這個(gè)目的的.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng).這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機(jī)械振動(dòng)中的共振.
（用示波器觀察電諧振波形.）
師：接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路.
如圖6是收音機(jī)的調(diào)諧電路.調(diào)節(jié)可變電容器的電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺(tái)發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個(gè)頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，這樣就選出了這個(gè)電臺(tái).（演示調(diào)諧過(guò)程.）
講解：收音機(jī)接收的經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩電流（對(duì)應(yīng)圖講解），這種電流通過(guò)收音機(jī)的耳機(jī)或揚(yáng)聲器，并不能使它們振動(dòng)而發(fā)聲，為什么呢，假定某一個(gè)半周期電流的作用是使振動(dòng)片向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，下一個(gè)半周期電流就以幾乎同樣大的作用使振動(dòng)片向反方向運(yùn)動(dòng).高頻電流的周期非常短，半周期更短，而振動(dòng)片的慣性相當(dāng)大，所以在振動(dòng)片還沒(méi)有來(lái)得及在電流的作用下向某個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，就立刻有一個(gè)幾乎同樣大的作用要使它向反方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)果振動(dòng)片實(shí)際上不發(fā)生振動(dòng)．要聽(tīng)到聲音，必須從高頻振蕩電流中“檢”出聲音信號(hào)，使揚(yáng)聲器(或耳機(jī))中的動(dòng)片隨聲音信號(hào)振動(dòng).
從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號(hào)過(guò)程，叫做檢波.檢波是調(diào)制的逆過(guò)程，因此也叫解調(diào).由于調(diào)制的方法不同，檢波的方法也不同.檢波之后的信號(hào)再經(jīng)過(guò)放大、重現(xiàn)，我們就可以聽(tīng)到或看到了.
下面介紹收音機(jī)中對(duì)調(diào)幅波的檢波.
圖7是晶體二極管的檢波電路，是利用晶體二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)進(jìn)行檢波的.調(diào)諧電路中產(chǎn)生的是經(jīng)過(guò)調(diào)幅的高頻振蕩電流，L1和L2繞在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上產(chǎn)生的是高頻交變電壓．由于二極管的單向?qū)щ娦裕ㄟ^(guò)它的是單向脈動(dòng)電流，這個(gè)單向脈動(dòng)電流既有高頻成分，又有低頻的聲音信號(hào)，高頻成分基本從電容器C（復(fù)習(xí)旁路電容器）通過(guò)，剩下的音頻電流通過(guò)耳機(jī)發(fā)聲.（用示波器觀察檢波過(guò)程）實(shí)際上就是一個(gè)晶體二極管收音機(jī)的電路圖.這種收音機(jī)聲音很小，只能用開(kāi)機(jī)收聽(tīng)本地電臺(tái).為了提高收音機(jī)的接收性能，需要用放大器把微弱的信號(hào)放大.圖8是加有放大器的收音機(jī)方框圖.由天線和調(diào)諧電路接收到的高頻調(diào)幅電流，先通過(guò)放大器進(jìn)行高頻放大，然后進(jìn)行檢波和低頻放大，放大后的音頻電流輸送到喇叭，使它們發(fā)出聲音.
下面我們通過(guò)調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式，來(lái)看看無(wú)線電波發(fā)射和接收的全過(guò)程.
（1）調(diào)幅發(fā)射和接收.（實(shí)驗(yàn)演示.）
（2）調(diào)頻發(fā)射和接收.（實(shí)驗(yàn)演示.）
比喻：
高頻電流火車(chē) 音頻電流貨物
調(diào)制發(fā)射傳播調(diào)諧解調(diào)
裝貨出站運(yùn)行進(jìn)站卸貨
師：我們?cè)賮?lái)看一下無(wú)線電波的分段.（投影.）
（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：
1.電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件.
2.開(kāi)放電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn).
3.電磁波的發(fā)射過(guò)程和接收過(guò)程.
七、課后作業(yè)
完成P92“問(wèn)題與練習(xí)”中的題目.閱讀P91“科學(xué)足跡”.
預(yù)習(xí)下一節(jié)：電磁波的發(fā)射和接收.
八、教學(xué)體會(huì)
思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開(kāi)了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木.學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月.
附：鞏固訓(xùn)練
1.電磁波的調(diào)制有哪兩種方式？
2.什么叫電諧振？
3.調(diào)諧過(guò)程中，若接收同一波段內(nèi)的不同信號(hào)，通常是改變電路中哪個(gè)元件的值？
4.發(fā)射電磁波為什么要用開(kāi)放電路？
5.接收電磁波信號(hào)時(shí)，為什么要調(diào)諧？
6.調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到某較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào)，要收到該電臺(tái)的信號(hào)，應(yīng)該怎么辦？
A．增加調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) B．加大電源電壓
C．減少調(diào)諧電路線圈的匝數(shù) D．減小電源電壓
參考答案：
1.電磁波的調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式.
2.當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振.
3.調(diào)諧過(guò)程中，通常是改變調(diào)諧電路中電容器的電容.
4.振蕩電路要有效地向外發(fā)射電磁波必須具備兩個(gè)條件：（1）有足夠高的振蕩頻率.（2）振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)要盡量分散到大的空間，只有開(kāi)放電路才能滿足這兩個(gè)條件，因此，發(fā)射電磁波要使用開(kāi)放電路.
5.在空間里有大量的不同頻率的電磁波傳播.要接收到其中某一頻率的信號(hào)，必須使這一信號(hào)在接收電路中引起電諧振，因此必須進(jìn)行調(diào)諧.
0 引言
“電磁場(chǎng)與電磁波”是通信工程專(zhuān)業(yè)、電子工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課，因?yàn)榇蠖嚯娮有畔⒌膫鞑ザ际峭ㄟ^(guò)電磁場(chǎng)和電磁波來(lái)傳遞的，所以電磁波技術(shù)不僅廣泛應(yīng)用于通信技術(shù)、廣播電播、電視技術(shù)、雷達(dá)測(cè)試技術(shù)、遙測(cè)遙控監(jiān)測(cè)技術(shù)等眾多領(lǐng)域中，同時(shí)信息安全技術(shù)問(wèn)題、電磁兼容、電子對(duì)抗和電磁屏蔽等技術(shù)問(wèn)題的研究也必須依賴(lài)于電磁場(chǎng)理論。一些重要的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明都是以電磁場(chǎng)理論的研究為基礎(chǔ)的，如指南針、電話、電報(bào)、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)等，特別是無(wú)線電技術(shù)，完全是在電磁場(chǎng)理論研究的基礎(chǔ)上發(fā)明、發(fā)展起來(lái)的。而且，隨著我國(guó)信息科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電磁場(chǎng)理論與微波技術(shù)在通信工程專(zhuān)業(yè)、信息工程專(zhuān)業(yè)、信息對(duì)抗專(zhuān)業(yè)和信息安全專(zhuān)業(yè)等人才的培養(yǎng)過(guò)程中顯得尤為重要。
1 現(xiàn)狀
“電磁場(chǎng)與電磁波”的主要內(nèi)容包括：矢量分析、靜態(tài)場(chǎng)分析、動(dòng)態(tài)電磁場(chǎng)的概念、原理、分析方法和相關(guān)應(yīng)用，電磁波在無(wú)界空間中的傳播，電磁波在有界空間中的傳播，這是是一門(mén)難度系數(shù)較大的課程，與前期相關(guān)課程聯(lián)系緊密，如求解場(chǎng)的大小和方向時(shí)涉及到高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理學(xué)的知識(shí)，同時(shí)還要求學(xué)生具有一定的空間想象能力、抽象思維能力和邏輯推理能力。總的來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō)其難點(diǎn)主要體現(xiàn)在要求學(xué)生具有較高的空間想象力和較強(qiáng)的數(shù)學(xué)計(jì)算能力。
1.1 學(xué)習(xí)中的問(wèn)題
學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩方面：一是，推導(dǎo)和計(jì)算難，課程中所涉及的公式多、表達(dá)式復(fù)雜、數(shù)學(xué)要求強(qiáng)。如果再在推導(dǎo)中運(yùn)用到矢量運(yùn)算、微積分方程以及復(fù)數(shù)運(yùn)算，過(guò)程繁雜，往往顧此失彼，學(xué)習(xí)吃力。二是，概念抽象，該課程理論性強(qiáng)，概念抽象，對(duì)一些定理及概念，比如說(shuō)惟一性定律、內(nèi)自感、外自感等等概念難理解，物理概念不熟悉，學(xué)習(xí)難度大。三是，解題困難，很多學(xué)生反應(yīng)上課認(rèn)真聽(tīng)講，下課花大量時(shí)間推導(dǎo)公式，可遇到習(xí)題又像到另外一個(gè)世界，完全無(wú)從下手。長(zhǎng)此以往，失去學(xué)習(xí)的興趣。
1.2 在教學(xué)中中存在的問(wèn)題
第一電磁場(chǎng)與電磁波課程涉及大量的公式推導(dǎo)，部分教師尤其是青年教師往往注重?cái)?shù)學(xué)計(jì)算，而忽略了其物理意義，容易使該課程失去其意義。第二，課程系統(tǒng)性強(qiáng)，注重介紹其理論基礎(chǔ)知識(shí)，忽略與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，容易讓學(xué)生產(chǎn)生“學(xué)習(xí)這門(mén)課有何用”的疑惑，不能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。第三，由于電磁場(chǎng)與電磁波先修課程高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理，由于一些原因在電磁場(chǎng)與電磁波的教學(xué)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)知識(shí)銜接的問(wèn)題。
2 改革的思路
電磁系列課程教學(xué)內(nèi)容和方法的改革必須從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行：教育觀念和理念的更新；專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課地位與內(nèi)涵的再認(rèn)識(shí)；課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革；考試制度及方法的改革；網(wǎng)絡(luò)課程和雙語(yǔ)教學(xué)的初步嘗試。通過(guò)這些方面的研究和實(shí)踐，以取得較好的改革效果，電磁系列課程教學(xué)改革的實(shí)踐應(yīng)該采用全方位、立體化、多視角的教學(xué)模式，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，確定學(xué)生的主體地位；想盡一切方法，采取一切手段，努力幫助學(xué)生開(kāi)拓思路，激發(fā)潛能；在教給學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)和學(xué)習(xí)方法的同時(shí)，全面培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。
提高學(xué)生興趣，興趣是最好的老師。比如，在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)均勻平面波的傳播時(shí)，讓學(xué)生們自由討論現(xiàn)實(shí)生活中遇到的電磁波傳播問(wèn)題，再向?qū)W生提出幾個(gè)應(yīng)用問(wèn)題：為什么海水中潛艇之間的通信困難？如何防止室內(nèi)電子設(shè)備受外界電磁波干擾？為什么在微波爐中牛肉能熟，而盛牛肉的盤(pán)子確不會(huì)烤焦？中波廣播天線架設(shè)為什么與地面垂直？學(xué)生帶著這些問(wèn)題學(xué)習(xí)，當(dāng)遇到這些問(wèn)題，他們無(wú)法解決時(shí)，就想盡快知道解決問(wèn)題的辦法。通過(guò)這部分理論知識(shí)的講授，學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題有了較深的認(rèn)識(shí)。經(jīng)過(guò)了這樣多次提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，學(xué)生們對(duì)本課程的興趣越來(lái)越濃厚，學(xué)習(xí)目的也非常明確了。
3 改革的方法
改變教學(xué)重點(diǎn)，對(duì)于靜態(tài)場(chǎng)問(wèn)題，不做大量的講解分析。通信工程專(zhuān)業(yè)在后續(xù)學(xué)習(xí)中，更多的是應(yīng)用電磁場(chǎng)的傳播分析問(wèn)題。大量的靜態(tài)分析不僅耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且讓學(xué)生一開(kāi)始就陷入茫然畏難之中，后面更實(shí)用的內(nèi)容反而不能取得較好的教學(xué)效果。但靜態(tài)場(chǎng)是動(dòng)態(tài)場(chǎng)的基礎(chǔ)，所以不能直接從教學(xué)中劃出，實(shí)際教學(xué)中采用的辦法是，僅僅討論點(diǎn)電荷的散度，旋度，其他復(fù)雜情況不做討論。而麥克斯韋方程不做過(guò)多的推導(dǎo)，直接給出結(jié)論，視其為“公理”，后續(xù)內(nèi)容全部從麥克斯韋方程出發(fā)進(jìn)行分析。
對(duì)于一些抽象的現(xiàn)象用Flas播放，對(duì)于一些復(fù)雜公式則在黑板上板書(shū)推導(dǎo)。如講解經(jīng)典的Maxwell方程組時(shí)，Maxwell方程組第二方程即法拉第電磁感應(yīng)定律，借助一個(gè)Flas演示發(fā)電機(jī)的工作原理，生動(dòng)形象，Maxwell方程組的第一方程提出了位移電流的假設(shè)，如果從理論上講解會(huì)比較容易混淆，把Maxwell測(cè)試位移電流的實(shí)驗(yàn)用Flas或Ansoft Maxwell軟件演示， 學(xué)生一看就明白了，且調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線電通信技術(shù)已經(jīng)得到了人們的廣泛應(yīng)用，這不僅有利于人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還給人們的生活帶來(lái)了許多的便利。而我們?cè)趯?duì)無(wú)線電通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，主要涉及到的內(nèi)容就是電波的輸送和發(fā)射這兩個(gè)方面，然而這兩方面的內(nèi)容都是有無(wú)線電通信中的天線來(lái)完成的，因此它在其中有著十分重要的意義。下面我們就對(duì)無(wú)線電通信天線的作用進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
一、天線的工作原理
眾所周知，在無(wú)線電通信系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，天線主要用于對(duì)無(wú)線電波的接受和輸送，它是無(wú)線電通信系統(tǒng)中不可缺少的部件之一。但是，它是怎樣來(lái)接受和發(fā)射無(wú)線電波的呢？為此我們就要對(duì)天線的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的分析。
天線的工作原理主要和磁場(chǎng)的變化有著十分密切的關(guān)系，而所謂的磁場(chǎng)變化則是指，有電場(chǎng)引起的，磁場(chǎng)作用于電場(chǎng)所發(fā)生的電磁波變化，其中電磁波的波動(dòng)具有輻射性，可以用來(lái)對(duì)信息的傳遞，而天線這是通過(guò)對(duì)輻射出來(lái)的電磁波進(jìn)行感知，讓電磁波在傳播的過(guò)程中，具有一定的方向性，從而滿足電磁波信息接收的相關(guān)要求。
二、天線在無(wú)線電通信中的作用
目前在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，無(wú)線電通信通信技術(shù)已經(jīng)得到了人們的廣泛應(yīng)用，這不僅有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)，還給人們的日常生活和社會(huì)生產(chǎn)帶來(lái)了許多的便利。其中天線在無(wú)線電通行中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1、首先天線在無(wú)線電通信的過(guò)程中，對(duì)無(wú)線電電磁波信號(hào)有著極強(qiáng)的感知能力，它可以對(duì)比較微弱的信號(hào)起到一個(gè)良好的感知效果，從而對(duì)電磁波起到一個(gè)良好的定向作用，讓人們對(duì)電磁波中的有用信號(hào)進(jìn)行提取。其次，天線對(duì)正常使用的過(guò)程中，也可以對(duì)無(wú)線電波中的信號(hào)進(jìn)行分離，這樣就很好的減少了信號(hào)干擾，使得無(wú)線電通信系統(tǒng)接受信號(hào)的能力得到進(jìn)一步的提升。最后，無(wú)線電通信中的天線在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，也可以和用戶之間建立起無(wú)線連接的關(guān)系，這就使得無(wú)線電通信技術(shù)的性能得到進(jìn)一步的提高。
（2）天線的導(dǎo)體會(huì)在實(shí)際的使用過(guò)程中發(fā)生損耗，這樣的損耗會(huì)對(duì)無(wú)線電信號(hào)的準(zhǔn)確無(wú)誤的傳播發(fā)生影響，導(dǎo)致天線的功率沒(méi)辦法完全轉(zhuǎn)換成電磁波。這個(gè)時(shí)候，天線就可以是一個(gè)能量的轉(zhuǎn)換器，它的作用是減少各種原因引起的損耗，然后與饋線匹配，增強(qiáng)輻射的電阻，以此減少信號(hào)的損耗，保證信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸準(zhǔn)確。
（3）天線增益，也就是天線的效率和方向系統(tǒng)的乘積。天線增益是用來(lái)衡量天線轉(zhuǎn)換成能量的實(shí)際效率，是衡量信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳播的重要參數(shù)，天線的層數(shù)越多，天線增益就越大。天線增益有助于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)增益。所謂的系統(tǒng)增益就是使用天線來(lái)大幅度地提高輻射的功率，增大效益。
（4）輸入阻抗和輻射阻抗：所謂的輸入阻抗，指的是在饋電端所呈現(xiàn)出來(lái)的阻抗，這個(gè)阻抗的值是饋電電流和饋電電壓之間的比值。通常來(lái)說(shuō)，這個(gè)比值是一個(gè)復(fù)數(shù)。我們把這個(gè)復(fù)數(shù)的實(shí)數(shù)看做是輸入電阻，虛數(shù)部分看做電抗。當(dāng)天線回路出現(xiàn)匹配或者協(xié)調(diào)問(wèn)題的時(shí)候，我們就必須了解輸出電阻和輸入電抗的值，所以輸入阻抗是一個(gè)重要參數(shù)。在無(wú)線電通信系統(tǒng)中，影響輸入阻抗的主要因素是天線的具體構(gòu)造和天線的工作頻率多少，另外天線的工作環(huán)境等相關(guān)因素也會(huì)對(duì)輸入阻抗有所影響。所以，我們?cè)趯?shí)際的安裝過(guò)程中，對(duì)天線的尺寸與形狀都要有嚴(yán)格的要求，要選擇合理構(gòu)造的天線。另外，選擇輻射電阻較大的天線，能夠有效地保證天線的輸入阻抗與饋線阻抗相匹配起來(lái)。
（5）天線陣：天線陣是我們?cè)跓o(wú)線電通信系統(tǒng)的實(shí)際工作中，發(fā)明的一種加強(qiáng)電磁波輻射方向性和電磁波輻射強(qiáng)度的方法，是天線在實(shí)際的無(wú)線電通信中的重要作用之一。具體的做法是：將工作頻率相等的若干個(gè)天線，以一定的規(guī)律進(jìn)行排列和組合，這就形成了我們說(shuō)的天線陣。當(dāng)電磁波經(jīng)過(guò)的時(shí)候，在天線陣的作用下，電磁波就會(huì)發(fā)生適量疊加。這樣就能有效地增強(qiáng)電磁波輻射的方向性和輻射強(qiáng)度，對(duì)整個(gè)無(wú)線電通信有著難以估量的巨大增幅作用。
三、天線的選擇和架設(shè)
如何選擇理想的天線關(guān)系到天線在無(wú)線電通信中發(fā)揮的作用，對(duì)無(wú)線電通信的質(zhì)量有著較大的影響。筆者對(duì)天線的選擇和架設(shè)條件進(jìn)行了總結(jié)。
理想的天線應(yīng)該有有以下的特質(zhì)：設(shè)計(jì)科學(xué)、天線增益強(qiáng)、具有比較好的匹配性、具有比較長(zhǎng)的使用壽命、安全系數(shù)高、方便架設(shè)。在選好理想的天線之后，還需要對(duì)其進(jìn)行正確的架設(shè)：架設(shè)的時(shí)候，要遠(yuǎn)離那些可以吸收和反射電波的導(dǎo)體；不能和電話線、強(qiáng)電線等相關(guān)線路平行架設(shè)；不同的天線類(lèi)型要有一定的距離，電臺(tái)天線、電話天線、電視天線要分開(kāi)架設(shè)，不能距離太近等。
現(xiàn)代社會(huì)是科技高速發(fā)展的社會(huì)，人們的生活、學(xué)習(xí)、工作等方方面面都依賴(lài)于高科技。無(wú)線電通訊技術(shù)的發(fā)明和進(jìn)一步發(fā)展給人們的生活和工作都帶來(lái)了巨大的便利。天線是無(wú)線電通信技術(shù)中的重要部件，它是對(duì)電磁波進(jìn)行感知、能量轉(zhuǎn)換、接收和發(fā)射的裝置。在使用過(guò)程中，天線可以對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行增益、同時(shí)在能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)倪^(guò)程中還能減少信號(hào)損耗，是所有無(wú)線電通訊技術(shù)中不可或缺的部件。
文章探討了天線在無(wú)線電通訊技術(shù)中的重要作用，對(duì)天線的選擇和合理架設(shè)也提出了自己的意見(jiàn)。隨著科技的日益進(jìn)步，我們相信無(wú)線電通訊技術(shù)必將朝著更先進(jìn)的方向發(fā)展，同時(shí)天線技術(shù)也會(huì)日益完善，更快、更好、更強(qiáng)地為人們的生活和學(xué)習(xí)帶來(lái)幫助。
四、結(jié)束語(yǔ)
總而言之，在當(dāng)前人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，無(wú)線電通信技術(shù)應(yīng)用得到了人們的廣泛應(yīng)用，這不僅有利于我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)，還給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了許多的便利。而天線作為無(wú)線電通信系統(tǒng)中重要的組成部分，對(duì)其作用的詳細(xì)了解也是很重要的，這就有利于無(wú)線電系統(tǒng)的安裝施工處理。不過(guò)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到其中，這就使得無(wú)線電通信技術(shù)的應(yīng)用效果得到進(jìn)一步的保障，從而促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 省內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀分析
“卓越人才培養(yǎng)計(jì)劃”要求學(xué)校培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)、具有社會(huì)責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)合作精神和卓越人才培養(yǎng)潛質(zhì)的優(yōu)秀學(xué)生。對(duì)于我校電信、電科專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言，最好的平臺(tái)之一就是利用好每一年一度的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和物理創(chuàng)新大賽。而要想在各類(lèi)大型競(jìng)賽中獲得成績(jī)，學(xué)生必需要有扎實(shí)的理論知識(shí)。其中電磁場(chǎng)與電磁波是高等院校通信工程、電子信息工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。如何上好這門(mén)基礎(chǔ)課，給同學(xué)們提供扎實(shí)的理論指導(dǎo)，是卓越人才培養(yǎng)計(jì)劃必然要求。信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，當(dāng)代教育技術(shù)的發(fā)展，給電磁場(chǎng)與電磁波課程的學(xué)習(xí)帶來(lái)新的春天。在新的教育理念下，探索信息技術(shù)與學(xué)科課程整合成為當(dāng)前教育研究的一個(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容。研究信息技術(shù)與電磁場(chǎng)與電磁波課程整合，對(duì)于整體優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，深化高等教育改革，增進(jìn)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生的信息技術(shù)能力，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和創(chuàng)新精神具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。作為一門(mén)探究性課程。我們將如何信息技術(shù)與電磁場(chǎng)與電磁波課程整合方面進(jìn)行了初步的探討。將“知識(shí)、能力、人格”的培養(yǎng)理念落實(shí)到具體教學(xué)環(huán)節(jié)中。推行啟發(fā)式、探究式、討論式、小制作等授課方式，將創(chuàng)新實(shí)踐能力訓(xùn)練貫穿于課程教學(xué)之中。
2 課程教學(xué)改革研究對(duì)促進(jìn)教學(xué)工作、提高教學(xué)質(zhì)量的作用和意義探究
（1）作為一門(mén)探究性課程，電磁場(chǎng)與電磁波課程是通信工程、電子信息工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。它以麥克斯韋方程為根本基礎(chǔ)構(gòu)建電磁理論的知識(shí)體系，它研究自然界中電磁現(xiàn)象和電磁過(guò)程。近年來(lái)材料、光子晶體等領(lǐng)域的理論研究和材料研發(fā)的突破給經(jīng)典電磁理論帶來(lái)了勃勃生機(jī)。
（2）另一方面，電磁場(chǎng)與電磁波課程對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)造能力的培養(yǎng)遺跡從事相關(guān)科學(xué)研究都具有基礎(chǔ)性的重要意義，對(duì)于學(xué)習(xí)其它相關(guān)專(zhuān)業(yè)（如通信技術(shù)、電力系統(tǒng)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、光學(xué)工程等）的課程也有重要影響。
（3）以多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用是教育信息化的重要標(biāo)志。通過(guò)電磁場(chǎng)與電磁波課程的探究教學(xué)與當(dāng)代信息技術(shù)的整合與深化，使學(xué)生掌握電磁場(chǎng)與電磁波課程知識(shí)所涉及的相關(guān)科學(xué)方法，有效提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生知識(shí)拓展能力和自我學(xué)習(xí)能力。
3 課程教學(xué)探究的實(shí)施方案
3.1 具體研究對(duì)象和內(nèi)容
（1）我們將采用傳統(tǒng)板書(shū)、電子課件、網(wǎng)絡(luò)和視頻多種手段結(jié)合。課內(nèi)講授與課外討論和制作相結(jié)合、基礎(chǔ)理論教學(xué)與學(xué)科前沿講座結(jié)合，基本理論訓(xùn)練與科研實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合。（2）針對(duì)電磁場(chǎng)與電磁波是理論基礎(chǔ)課的特點(diǎn)，課堂教學(xué)主要采用探究式課堂教學(xué)法：即每節(jié)課突出一個(gè)主題，講清論透；每個(gè)主題，通過(guò)多種形式的師生互動(dòng)，及時(shí)了解學(xué)生的疑難問(wèn)題和創(chuàng)造欲望。（3）鼓勵(lì)和指導(dǎo)有能力的學(xué)生提早進(jìn)入科研實(shí)踐訓(xùn)練、參加各類(lèi)科技競(jìng)賽。將學(xué)生撰寫(xiě)課程小論文融入教學(xué)全過(guò)程，從中選出有質(zhì)量的項(xiàng)目進(jìn)入科研實(shí)踐訓(xùn)練。構(gòu)建多樣化應(yīng)用型人才，培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力；完成本課的預(yù)期目的。（4）電磁場(chǎng)與電磁波也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其研究對(duì)象——場(chǎng)是區(qū)別于實(shí)物的物質(zhì)形態(tài)，具有抽象的特征。為避免課程教學(xué)的數(shù)學(xué)化，我們將充分應(yīng)用當(dāng)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，比如說(shuō)應(yīng)用視頻教學(xué)資料增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和動(dòng)手能力，同時(shí)反過(guò)來(lái)應(yīng)用于當(dāng)代信息技術(shù)，充分發(fā)展學(xué)生的物理思維和物理探究能力。（5）我們將充分利用好點(diǎn)子競(jìng)賽等創(chuàng)新平臺(tái)，促進(jìn)電磁場(chǎng)與電磁波的教學(xué)。
3.2 課堂教學(xué)改革研究擬達(dá)到的目標(biāo)
在課堂教學(xué)中，突出學(xué)生的參與性，使他們主動(dòng)獲取而不是被動(dòng)接受科學(xué)結(jié)論，強(qiáng)調(diào)思維互動(dòng)，使學(xué)生感覺(jué)電磁場(chǎng)與電磁波發(fā)人深思，不難入門(mén)。作為電磁理論基礎(chǔ)的麥克斯韋方程是從大量個(gè)體電磁實(shí)驗(yàn)總結(jié)而得的“共性”規(guī)律。同時(shí)，電磁場(chǎng)與電磁波與其他物理學(xué)分支也具有“共性”和“個(gè)性”的關(guān)系。針對(duì)這一特點(diǎn)，教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生“相似性形象思維”，開(kāi)展“抽象思維”，促成“頓悟思維”。學(xué)生感覺(jué)電磁場(chǎng)與電磁波思路清晰，容易理解。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，經(jīng)常采用課堂討論，由學(xué)生提問(wèn)，在教師引導(dǎo)下大家討論，總結(jié)得出準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)。由于分析“電磁場(chǎng)和電磁波”要在多維時(shí)空中抽象思維，課堂教學(xué)充分使用多媒體，盡力使用圖像和色彩搭配，使學(xué)生建立正確的物理圖像。
3.3 課堂教學(xué)改革研究擬解決的主要問(wèn)題
（1）突出科學(xué)性和探究性。電磁場(chǎng)與電磁波探究式教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的培養(yǎng)。教學(xué)中遵循“物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)—物理現(xiàn)象的描述—物理過(guò)程的分析—結(jié)果驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)測(cè)量”，再現(xiàn)科學(xué)研究過(guò)程，突出物理學(xué)實(shí)驗(yàn)性的特征。教學(xué)中注意知識(shí)拓展，充分聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用和現(xiàn)代科技發(fā)展，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和畢業(yè)生就業(yè)的適應(yīng)性。（2）重視物理思維和學(xué)生能力培養(yǎng)。課程教學(xué)中鍛煉“相似性形象思維”，提高“抽象思維”，促成“頓悟思維”。采用多媒體手段、有效使用圖示，幫助學(xué)生正確建立物理圖像，認(rèn)識(shí)物理過(guò)程。提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。培養(yǎng)他們的科學(xué)創(chuàng)新能力。（3）推進(jìn)個(gè)性化教育。探究式教學(xué)可以使具有不同基礎(chǔ)的學(xué)生各有所獲。課程網(wǎng)站的建立和電磁場(chǎng)與電磁波論壇的開(kāi)通，也將有效推動(dòng)個(gè)性化教育的實(shí)施。
4 課堂教學(xué)改革研究的特色和應(yīng)用價(jià)值及推廣
4.1 特色
（1）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)解答學(xué)生的問(wèn)題，及時(shí)了解學(xué)生的創(chuàng)造欲望。（2）通過(guò)課外閱讀、討論與講座擴(kuò)展學(xué)生視野，引導(dǎo)學(xué)生了解學(xué)科前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，將有些問(wèn)題安排給學(xué)生進(jìn)行課外閱讀和討論，提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題的能力。
4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
（1）網(wǎng)絡(luò)與視頻教學(xué)可以擴(kuò)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)空間，有些問(wèn)題通過(guò)播放視頻，讓學(xué)生可以直觀地理解電磁現(xiàn)象基本規(guī)律的內(nèi)涵。（2）多種形式的師生互動(dòng)，可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造欲望。（3）科研實(shí)踐訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力，從學(xué)生課程論文中，挑選有質(zhì)量的項(xiàng)目進(jìn)入科研實(shí)踐訓(xùn)練。 鼓勵(lì)和指導(dǎo)有能力的學(xué)生參加各級(jí)科研訓(xùn)練項(xiàng)目與科技競(jìng)賽。
4.3 應(yīng)用價(jià)值及推廣
（1）當(dāng)代教育技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)提供了傳統(tǒng)教學(xué)中所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)播放演示實(shí)驗(yàn)中的與電磁場(chǎng)與電磁波現(xiàn)象相關(guān)的視頻資料，學(xué)生可以直觀地理解這些現(xiàn)象及其物理內(nèi)涵。（2）任課教師通過(guò)課后答疑和討論、電子郵件、學(xué)生QQ群，解答學(xué)生的問(wèn)題，了解學(xué)生的創(chuàng)造欲望，指導(dǎo)有能力的學(xué)生開(kāi)展科研實(shí)踐訓(xùn)練、參加各類(lèi)科技競(jìng)賽。這種教學(xué)方式不僅對(duì)提高學(xué)生的理解能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力都有相當(dāng)好的效果，同時(shí)也可以促進(jìn)本課程的教學(xué)改進(jìn)也很有益。（3）同時(shí)這種教學(xué)模式還可以推廣到其他物理類(lèi)基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)于改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，增強(qiáng)教學(xué)效果以及學(xué)生的動(dòng)手能力和知識(shí)理解都有很好的借鑒作用。
電磁場(chǎng)與電磁波是物理學(xué)發(fā)展比較成熟的一門(mén)學(xué)科，從電磁理論發(fā)展史看，章章節(jié)節(jié)中滲透著科學(xué)家的成功思想和方法，讓學(xué)生了解并學(xué)習(xí)這一點(diǎn)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的物理直覺(jué)和科學(xué)素質(zhì)是十分有益的，這也是本課程教學(xué)的一個(gè)目的。本課程教學(xué)的基本要求是：使學(xué)生系統(tǒng)而深入地掌握靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)理論，掌握電磁波的傳播和電磁場(chǎng)輻射規(guī)律，并能夠熟練運(yùn)用知識(shí)分析和解決相關(guān)電磁問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳海江.科學(xué)原創(chuàng)與科學(xué)積累[J].自然辯證法研究，2002.18（5）：42-50.
[2] 孫秀英.全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)在京舉行[N].人民日?qǐng)?bào)，2012-07-08.
[中圖分類(lèi)號(hào)] U459.2 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-4-104-1
1工程概況
某高速公路起點(diǎn)樁號(hào)為K125+500，終點(diǎn)樁號(hào)為K132+550，線路全長(zhǎng)共計(jì)7.05km，在整個(gè)高速公路施工中，設(shè)置兩座大橋，四座分離式立交橋。高速公路路徑填筑長(zhǎng)度約為6.1km。為保障高速公路運(yùn)行安全，在高速公路施工過(guò)程中，委托專(zhuān)業(yè)公司對(duì)該高速公路東橋段擋土墻、西南段滑坡位置段防護(hù)結(jié)構(gòu)及其他段擋土墻進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)高速公路擋土墻及滑坡體進(jìn)行施工質(zhì)量評(píng)估。在該工程擋土墻檢測(cè)中，應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)工作。
2地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)工作原理
地質(zhì)雷達(dá)屬于一種新興的高效淺層地理探測(cè)新技術(shù)，與傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)相比，地質(zhì)雷達(dá)具備探測(cè)速度快，重量輕，便于攜帶，探測(cè)精度高，圖像直觀等優(yōu)勢(shì)，在混凝土結(jié)構(gòu)、巖土工程及其他領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。
在應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行擋土墻檢測(cè)時(shí)，通過(guò)雷達(dá)主機(jī)控制，雷達(dá)脈沖源裝置產(chǎn)生周期性毫微秒電磁波信號(hào)，并直接將電磁波信號(hào)反饋給發(fā)射天線，通過(guò)發(fā)射天線耦合到擋土墻信號(hào)在傳播路徑中遇到的介質(zhì)非均勻體時(shí)，如電磁波信號(hào)在傳輸中遇到孔洞、不密實(shí)等狀況，會(huì)產(chǎn)生電磁波反射波信號(hào)，接收天線在接收到電磁波反射信號(hào)后傳輸給接收機(jī)，應(yīng)用接收機(jī)對(duì)接收到的電磁波信號(hào)進(jìn)行整形與放大等處理，經(jīng)由電纜傳輸?shù)嚼走_(dá)主機(jī)，雷達(dá)主機(jī)將處理后電磁波信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)度信號(hào)幅度大小進(jìn)行編碼，并以波形堆積圖、灰色電平圖、彩色電平圖等進(jìn)行顯示，判斷擋土墻施工質(zhì)量。由此可以看出，地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，是通過(guò)對(duì)檢測(cè)體發(fā)射電磁波，電磁波在進(jìn)入墻體時(shí)，電磁波會(huì)產(chǎn)生發(fā)射、折射及繞射等現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)電磁波形、幅度、發(fā)射波走時(shí)等進(jìn)行擋土墻結(jié)構(gòu)及擋土墻幾何形態(tài)判斷。其工作原理可以用圖1來(lái)描述。
3地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在高速公路擋土墻質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用
根據(jù)該高速公路工程概況，采取地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)該高速公路擋土墻質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估與研究。
3.1前期準(zhǔn)備工作
準(zhǔn)備工作質(zhì)量直接影響著地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，準(zhǔn)備工作的主要內(nèi)容包括兩個(gè)方面：其一，了解地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)區(qū)域情況。通過(guò)安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘探，獲取該高速公路地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)周邊狀況。在該高速公路擋土墻區(qū)域內(nèi)，地下水位較高，地下水較為豐富，多在擋墻與填土連接位置存在著滲排水現(xiàn)象，部分區(qū)域形成了排水通道，嚴(yán)重?fù)p壞了擋墻背填土，影響擋土墻安全性；擋土墻在墻底設(shè)置有的一排擋土墻泄水孔，擋土墻中部沒(méi)有設(shè)置泄水孔，泄水孔排水存在著不通暢問(wèn)題；擋土墻砂漿受到較為嚴(yán)重的剝落，砂漿連接力不足；道路排水溝運(yùn)行狀態(tài)良好；在檢測(cè)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)擋土墻墻背地面下沉現(xiàn)象。其二，天線選型，在進(jìn)行隧道襯砌檢測(cè)中，需要應(yīng)用屏蔽天線。頻率低天線發(fā)射雷達(dá)波主頻較低，分辨率偏低，精度一般，能量衰減速度慢，探測(cè)深度值較大，頻率高天線發(fā)射雷達(dá)波主頻較高，分辨率及探測(cè)精度較好，能量衰減速度較快，在深度較淺探測(cè)中效果突出。如表1為部分頻率天線應(yīng)用效果表。
為此，天線選型時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際擋土墻厚度進(jìn)行天線選型，在該高速公路擋土墻檢測(cè)中選擇900MHz天線進(jìn)行探測(cè)。
3.2擋土墻檢測(cè)數(shù)據(jù)采集
在該高速公路工程中，共設(shè)置兩條測(cè)量線，分別設(shè)置于東橋段擋土墻、西南段滑坡位置段防護(hù)結(jié)構(gòu)位置。在地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)之前，需要設(shè)置檢測(cè)參數(shù)：將地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)行走速度控制在5km/h左右，設(shè)置900MHz天線記錄長(zhǎng)度為15ns，設(shè)置512個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)，綜合實(shí)際情況，采取由淺入深性增益，應(yīng)用連續(xù)檢測(cè)方式。
為保證地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)中，其檢測(cè)圖像測(cè)點(diǎn)與實(shí)際檢測(cè)里程對(duì)應(yīng)性，需要進(jìn)行里程標(biāo)記設(shè)置，在隧道邊墻中以間隔5m的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)記設(shè)置，從而方便里程核對(duì)。在地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)中，操作人員需設(shè)置雷達(dá)參數(shù)，在雷達(dá)記錄中間隔5m作一次標(biāo)記，在探測(cè)過(guò)程中，保持天線移動(dòng)速度均勻。在該高速公路擋土墻探測(cè)中，以汽車(chē)搭載測(cè)試平臺(tái)，保證測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與可靠性。
3.3數(shù)據(jù)處理及反饋
在采集探測(cè)數(shù)據(jù)后，應(yīng)用專(zhuān)業(yè)處理軟件進(jìn)行處理，通過(guò)頻譜分析、濾波去噪、增強(qiáng)振幅等措施，提高數(shù)據(jù)可分析性，通過(guò)研究異常特征及面層相位特征，對(duì)各個(gè)檢測(cè)段探測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，找出擋土墻中存在的病害，判斷病害類(lèi)型、深度、范圍及所在里程等。通過(guò)雷達(dá)圖像研究法發(fā)現(xiàn)擋土墻填土較為疏松，存在著孔洞等質(zhì)量問(wèn)題，為施工提出意見(jiàn)。
3.4檢測(cè)結(jié)果
在該高速公路擋土墻檢測(cè)中應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)擋土墻厚度滿足設(shè)計(jì)要求，然而在擋土墻施工中，部分位置存在著松散不密實(shí)問(wèn)題，部分擋土墻存在著連續(xù)孔洞質(zhì)量問(wèn)題，研究其成因并提出處理建議，提高工程擋土墻質(zhì)量。
4結(jié)語(yǔ)
高速公路擋土墻施工質(zhì)量直接影響著高速公路運(yùn)行的安全性及整體效益，在進(jìn)行高速公路擋土墻質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，可以應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用中探測(cè)精度較高，圖像直觀，操作方便，綜合效益較好。結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)地質(zhì)雷達(dá)擋土墻質(zhì)量檢測(cè)及具體應(yīng)用進(jìn)行研究。實(shí)踐證明，應(yīng)用地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可以有效發(fā)現(xiàn)擋土墻中存在質(zhì)量問(wèn)題，從而提出科學(xué)建議，保障高速公路安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]康旺東.基于地質(zhì)雷達(dá)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的擋土墻質(zhì)量評(píng)定及研究[D].中南大學(xué)，2012.
[2]汪貴春.擋墻質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué)，2009.
0引言
探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar，簡(jiǎn)稱(chēng)GPR)測(cè)試技術(shù)是一種利用高頻電磁脈沖電磁波在不同電磁性介質(zhì)中的傳播規(guī)律，探測(cè)地下目標(biāo)體分布形態(tài)及特征的方法。使用探地雷達(dá)進(jìn)行路面檢測(cè)具有實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)便、高效、準(zhǔn)確、連續(xù)、信息豐富等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于路面結(jié)構(gòu)檢測(cè)中。
路面結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的好壞，關(guān)系到公路運(yùn)行的可靠性和長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性，因此需要對(duì)路面各結(jié)構(gòu)層實(shí)際厚度和分層碾壓密實(shí)程度進(jìn)行檢測(cè)。本文通過(guò)在路面施工過(guò)程中，利用探地雷達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)分析，并分別在路面各結(jié)構(gòu)分層界面處埋且金屬標(biāo)定板，用以對(duì)比檢測(cè)分析，從而得出路面各結(jié)構(gòu)層材料的各種特性參數(shù)和厚度;其次，根據(jù)雷達(dá)檢測(cè)后剖面顯示的異常特征，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鉆孔驗(yàn)證，從而得出產(chǎn)生雷達(dá)檢測(cè)剖面出現(xiàn)異常特征的原因，并對(duì)路面施工中出現(xiàn)的缺陷異常進(jìn)行總結(jié)，為以后公路施工的質(zhì)里檢測(cè)提供一定的指導(dǎo)意見(jiàn)。
1探地雷達(dá)路面檢測(cè)原理
1.1 基本原理
探地雷達(dá)在路面結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，由工作天線向地下發(fā)射高頻電磁脈沖波，當(dāng)相鄰結(jié)構(gòu)層材料的介電常數(shù)不同時(shí)，電磁波在結(jié)構(gòu)層的分層界面處發(fā)生反射和透射，經(jīng)過(guò)多層反射和透射后，一部分電磁波能量逐步衰減掉，另一部分電磁波返回地面，并被工作接收天線接收，形成反射界面。
公路路面各結(jié)構(gòu)層相對(duì)于探地雷達(dá)檢測(cè)可認(rèn)為是水平層狀結(jié)構(gòu)。雖然公路不同結(jié)構(gòu)層的鋪筑材料是不同的，但是同層的鋪筑材料可認(rèn)為是均勻一致的。盡管是分層碾壓而成，但相對(duì)于探地雷達(dá)電磁波垂直入射而言，可認(rèn)為單層介質(zhì)是各向同性的。公路路面各結(jié)構(gòu)層可簡(jiǎn)化為各向同性水平層狀介質(zhì)，探地雷達(dá)電磁波在路面結(jié)構(gòu)層中的傳播路徑。
路面各結(jié)構(gòu)層分別為表層、瀝青面層、混凝土層和基層，各層的介電常數(shù)分別為、、和，由于各結(jié)構(gòu)層材料的介電性不一樣，入射波到達(dá)各結(jié)構(gòu)層的分層界面處分別形成了反射投射，在各層中的傳播時(shí)間分別為，， ，當(dāng)知道電磁波在各結(jié)構(gòu)層中的傳播速度是，就可以利用以下公式計(jì)算出各個(gè)結(jié)構(gòu)層的厚度。
（1）
式中：光速，。
為了準(zhǔn)確測(cè)定各結(jié)構(gòu)層的電磁波速度，在公路施工中，預(yù)先在路面各結(jié)構(gòu)層之間的分層表面埋里金屬標(biāo)定板。
1.1 埋置標(biāo)定板的意義
（1）埋置標(biāo)定板可明顯地辨別出路面各結(jié)構(gòu)層分層界面在探地雷達(dá)檢測(cè)剖面圖上的位置，從而比較準(zhǔn)確地得出探地雷達(dá)電磁波在路面各結(jié)構(gòu)層中的雙程旅行時(shí)間。金屬標(biāo)定板在埋置前，通過(guò)標(biāo)尺準(zhǔn)確測(cè)出試驗(yàn)路段各結(jié)構(gòu)層的厚度，通過(guò)路面厚度計(jì)算公式，可計(jì)算出電磁波在各結(jié)構(gòu)層中的傳播速度，以及各結(jié)構(gòu)層厚度和材料的介電常數(shù)。
（2）用各種頻率的雷達(dá)檢測(cè)天線檢測(cè)埋置金屬標(biāo)定板的路面，通過(guò)金屬標(biāo)定板在探地雷達(dá)檢測(cè)剖面上的特征顯示，可以得知各種頻率的雷達(dá)天線在路面檢測(cè)中的有效檢測(cè)深度。
（3）通過(guò)金屬標(biāo)定板的顯示定位，可以準(zhǔn)確地識(shí)別出各結(jié)構(gòu)層的分層界面在探地留達(dá)檢測(cè)剖面上的顯示特征，判別分層界面處雷達(dá)的反射波特征。
2路面雷達(dá)的最大探測(cè)深度
探地雷達(dá)能探測(cè)到最深的目標(biāo)體的深度稱(chēng)為路面雷達(dá)的最大探測(cè)深度。探測(cè)深度是關(guān)系到路面雷達(dá)技術(shù)能否運(yùn)用的一個(gè)關(guān)鍵因素.
探空雷達(dá)的探測(cè)距離一般可通過(guò)雷達(dá)方程來(lái)確定，因?yàn)槔走_(dá)方程將雷達(dá)的作用距離和雷達(dá)發(fā)射、接受、天線和環(huán)境等因素聯(lián)系起來(lái)。但探地雷達(dá)與探空雷達(dá)不同，不能直接由雷達(dá)方程來(lái)確定其探測(cè)深度，因?yàn)樵谟谔降乩走_(dá)天線輻射的電磁波在路面結(jié)構(gòu)中傳播特性較為復(fù)雜，因介質(zhì)不同會(huì)有不同的衰減。對(duì)探地雷達(dá)，目前還沒(méi)有一套比較成熟、嚴(yán)格的理論體系來(lái)描述探地雷達(dá)的工作性能。在此采用修正后的雷達(dá)方程來(lái)估算探地雷達(dá)的探測(cè)深度。
用信號(hào)能量表示的雷達(dá)方程為：
（1）
其中，為雷達(dá)的最小可檢測(cè)信號(hào)的功率，為雷達(dá)的最大發(fā)射功率；，其中為接收單元的等效噪聲溫度，為波爾茲曼常數(shù)，為噪聲字?jǐn)?shù)，為噪聲頻帶寬度；、分別為雷達(dá)發(fā)射天線和接受天線的增益；為電磁波的波長(zhǎng)；為目標(biāo)的散射截面積；為雷達(dá)的最大探測(cè)距離。
3結(jié)語(yǔ)
3. 1探地雷達(dá)是一種新型的、先進(jìn)的公路檢測(cè)技術(shù)，在有條件的情況下，還應(yīng)盡可能地與其它公路檢測(cè)方法配合開(kāi)展工作，加強(qiáng)與當(dāng)前成熟的檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比研究，以充分發(fā)揮各種方法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，共同促進(jìn)公路檢測(cè)水平的提高。
3. 2如同其它探測(cè)方法一樣，探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢測(cè)日的等具體情況，選擇合理的測(cè)量參數(shù)和適宜的工作方式，以增強(qiáng)探地雷達(dá)在公路檢測(cè)中的有效性。
3.3 借鑒核了密度儀在公路密實(shí)度檢測(cè)方面的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)其它地球物理勘察方法，開(kāi)展探地宙達(dá)檢測(cè)在公路密實(shí)度檢測(cè)方面的應(yīng)用研究，逐步由定性步入半定量、甚至定量解釋。減少公路有損測(cè)試，提高測(cè)試效率，充分發(fā)揮探地宙達(dá)測(cè)試連續(xù)性的優(yōu)勢(shì)，使密實(shí)度檢測(cè)的數(shù)據(jù)采樣更充分，更具有真實(shí)性。
參考文獻(xiàn):
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