光电检测技术
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光电检测技术范文第1篇
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.09.049
Discussion on Teaching Methods of Photoelectric Detection Technology
WU Ying
（Jiangsu Normal University， Xuzhou， Jiangsu 221116）
Abstract Photoelectric detection technology is widely used in daily production and life. In order to mobilize students learning enthusiasm， improve the quality of teaching fully， the presentation method， heuristic method， method of theory combined with experiment， and task driven method in teaching process are adopted， a good teaching effect is obtained.
Key words photoelectric detection technology; teaching method; teaching quality
目前，“光电检测技术”课程的教学方法主要采用讲授法，结合多媒体课件及板书，把教学内容灌输给学生，由于这种方法忽视了学生的主动性和创造性，学生常会感觉教学内容过于抽象和杂乱，最终失去学习兴趣。①因“光电检测技术”应用性较强，在培养学生过程中应不仅要求学生掌握理论知识，还应培养学生的综合应用能力，使学生做到学以致用。为了提高教学质量、提升教学效果，笔者根据自身教学实践，对“光电检测技术”课程教学方法进行了探讨。
1 呈现法
在授课过程中，可通过多媒体课件，列举大量光电检测技术在生产、生活领域的应用实例，如工业生产过程中的光电自动检测，校园里路灯的自动控制，检测技术在汽车、家电、医疗卫生中的应用等，这将有利于学生了解光电检测技术的应用，激发学生对这门课的兴趣。
在讲解光电检测器件时，除了介绍器件的工作原理、特点，还可以通过多媒体课件展示器件的应用，如空调、冰箱、电饭煲等，可利用热敏电阻、热电偶等检测器件实现温度检测，电视机遥控器可利用光敏二极管、光敏三极管实现红外检测;办公用品中的扫描仪可利用线阵CCD实现文档扫描;医疗方面使用的电子血压计可利用压力传感器实现血压检测等。此外，还可以利用课件呈现部分检测电路，使学生了解怎样使用这些器件，以及使用过程中需要注意哪些问题，这样，学生才会对器件有更深刻的认识，而且学生也将明白根据自己所学的知识可以实现实际的检测目标。
2 启发法
采用启发式教学能充分调动学生的主观能动性。②在授课过程中要引导学生自主思考，如在讲解光生伏特器件比光电导器件有更快的响应速度时，可从半导体理论出发，引导学生理解光电导器件与光照有关的是多数载流子的行为，而光生伏特器件与光照相联系的是少数载流子的行为，且少数载流子的寿命通常很短。在分析光子检测器件与热电检测器件的响应时间时，可以引导学生从光与物质相互作用的过程出发，光热效应中物质吸收了光能导致自身温度变化，需要时间较长，因此导致热电检测器件的响应时间比光子检测器件的响应时间长。
在介绍检测器件的特性时，应从器件的工作原理出发，引导学生理解器件的特性。如在介绍光敏电阻时，其伏安特性表现为过原点的直线。这是因光敏电阻是基于光电导效应做成的器件，在一定的光照度条件下，光生载流子的数量一定，此时光敏电阻相当于一个纯电阻，因此符合欧姆定律。
在介绍检测器件的特性时，还可以引导学生对各种器件进行横向比较，以巩固以前的知识。因光敏二极管和光敏三极管同是基于光生伏特效应做成的器件，在介绍特性时可引导学生进行对比。如在介绍光敏三极管的特性时，可以引导学生回顾光敏二极管的特性。光敏二极管在正向电压条件下与普通二极管一样，只有单向导电性，仅在反向偏压条件下表现出光电效应。其伏安特性表现出一定的入射光功率条件下，在较低反向电压作用时光电流随反向偏压的变化较明显，当反向偏压进一步增加时，光生载流子的收集接近极限，光电流趋于饱和，此时可视作恒流源。光敏三极管因为有光电流放大的功能，所以光敏三极管的伏安特性曲线向上偏斜，间距增大。③与光敏二极管伏安特性的不同还表现在偏置电压很低时，无论光照有多强，光敏三极管的集电极因偏压太低，导致收集能力低，造成三极管饱和，伏安特性表现出此时电流都趋于零，而光敏二极管则因光照原因有反向电流流过。
3 理论和实验相结合法
“光电检测技术”所涉及到的检测器件比较多，且每个器件的特性不同，单靠课堂讲解，学生很容易混淆。因学院在开设理论课的同时还开设了“光电技术综合实验”课，因此，在进行理论教学的过程中结合实验平台，能使学生更好地理解光电检测器件的特性。我们采用的是CSY-10G型和CSY-10E型光电特性综合实验系统，涉及到光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻、光电池、光纤传感器、PSD光电位置传感器、CCD电荷耦合图像传感器、热释电红外传感器、光栅传感器、光电耦合器、发光二极管、激光二极管、光电倍增管、雪崩光电二极管等器件的特性实验。在课堂讲授器件特性之前，可先进行检测器件特性测量的实验，授课过程中结合器件的工作原理，分析实验中器件所表现出的特性，有利于学生更好地理解并掌握器件的特性。
光电特性综合实验系统还提供了光电检测器件的应用系统，如光敏电阻的应用-暗灯控制，使发光二极管在实验时光照环境下不亮，改变光照条件，实现光照变暗到一定程度时发光管变亮。这些应用系统可以使学生了解检测器件的使用，使学生做到学以致用，从而激发学生学习这门课的兴趣。
在完成课堂教学的同时，还可以结合实验室条件，鼓励学生对现有实验进行改进，改被动接收为主动学习，强化学生对所学知识的理解。如在利用光电耦合器测电机转速的实验中，除了要求学生观察实验装置，了解实验原理，学会测量电机的转速，还可以鼓励学生改变发光器件与接光器件的夹角，从而实现不同距离的探测。在光敏电阻的应用实验时，学生可根据暗通电路原理，试设计一个亮通控制电路，这样可以提高学生学习的热情，激发他们对某些事物变革的思路。
4 任务驱动法
因为“光电检测技术”具有较强的实用性，而且课程一般安排在电学相关课程学完之后进行，因此，学生在学完本门课之后，应该能独立解决一些生活中的实际问题。在整个课程学习过程中，教师可下达两次任务：（1）经过光电检测器件的学习，在遇到实际问题时，学生应该能够选择合适的检测器件，此时，教师可对学生提出任务，即根据实际生活中的某一个问题，选择合适的检测器件，实现检测目标。目的是使学生了解检测器件在实际生活中的应用。（2）在完成光电检测电路及光电检测系统的学习后，学生应该可以根据所学知识解决一些简单的实际问题，此时，教师可对学生提出自己设计并实现实际检测的要求。在设计完成时，每组可由一名同学主讲，其他同学补充的方式，将设计成果展现给全班同学，所做成果可计分在最终的考察成绩里。
在学生学习的过程中，还应积极鼓励学生参加各种科技创新活动，④培养学生的创新意识、协作精神。因为“光电检测技术”在日常生产、生活中应用极其广泛，通过科技创新活动寻找生活中存在的问题，积极主动地解决，可提高学生的综合分析与设计能力。
以上是笔者在教学过程中采用的一些方法，综上所述，笔者认为在光电检测技术教学中，教师应充分发挥自己的才智，吸引学生的注意力，提高教学效果，培养学生的综合应用能力。
基金项目：江苏省高等教育教改研究课题（2013JSJG 155）;十二五重点专业支持项目;江苏高校优势学科建设工程资助项目
注释
① 李刚，曹浪舟.光电检测技术课程教学改革的探讨[J].高等函授学报（自然科学版），2010.23（4）：43-45.
② 陈元枝.“光电检测技术”课程的教学体会[J].桂林电子科技大学学，2007.27（5）：426-428.
光电检测技术范文第2篇
随着互联网技术的飞速发展，IPTV、OTTTV、网络视音频等新媒体不断冲击着传统广播电视的传输覆盖阵地，广播电视的竞争压力越来越大，市场规模份额逐渐缩小，受众大量流失，广电行业的繁荣发展遇到了严峻挑战。就当前实施三网融合来讲，电信行业发展推进最快，市场份额不断增加，受益最多;而广电行业原有的发展优势却在不断被弱化，行业市场份额逐级减少。尽管广电行业内部近年也在改革，但力度不大、进展缓慢，全国并未形成统一的整体格局，而是各省(市、自治区)各自为政，未真正实现全国广电网络的整合。此次三网融合中，广电网络并未通过数字化和双向化改造提升行业竞争实力，反而失去了原有的市场优势。
2制定发展措施
面对新媒体传播技术的挑战，广电行业应当高度重视，深刻反思，找准差距，从多方面入手，制定发展措施，尽快摆脱被动不利格局。一是要重视提高节目质量，调研不同受众者的需求，认真策划和研发节目内容。二是借鉴其他传媒的成功经验，重视拓展业务空间，不断创新服务方式和手段，用高质量的节目和周到的服务赢得客户。三是急需实现真正意义上的制播分离，通过改革节目制作运作机制，提高节目制播能力，不断丰富节目内容，满足不同受众群体的多种需要。四是充分开发利用广电传媒的实用性、独特性和不可替代性的资源优势，从抓好市场调查研究入手，不断研发更新广电传媒新产品，积极参与市场竞争，巩固城市有线广播电视网络媒体阵地。五是拓展互联网新媒体领域，争取政府在政策层面上更大力度和更有实效的协调和支持，充分运用高新技术手段，不断拓展新媒体业务发展空间，巩固农村直播卫星覆盖等优势。六是要心存危机忧患意识，积极开拓创新和锐意进取。
3加强技术监测的必要性
广播电视技术监测是政府履行监管职能与确保安全播出的技术监管手段和重要技术环节;是主管机构实施行业技术质量评比、评判和规范化管理的基本依据;是维护空中广播电视电波运行秩序、保护用户权益和监测广播电视覆盖效果不可缺少的有效手段;是促进广播电视行业自身发展的千里眼和顺风耳，实现广电行业内部自我管理和建立广播电视技术质量自我监督机制的耳目和有力助手;是加强安全播出管理、改善播出质量和扩大有效覆盖的科学技术手段，是实现广播电视事业产业繁荣发展的有机组成部分。广播电视监测是伴随着广播电视传输和覆盖的发展而发展的，广播电视覆盖到哪里，相应的监测技术系统就应当跟随覆盖到哪里。一个庞大的现代化广播电视传输覆盖网需要构建一个高质量、高效率和完善的广播电视监测网，并且不同的广播电视传输覆盖手段需要不同的技术监测措施，以实现监管机构对广播电视传输覆盖网的播出质量实时监测，对电波覆盖效果和传输情况准确、有效和及时地进行核查，维护和管控空中电波和网络频道运行秩序，核查各类播出系统是否符合播出相应的技术参数标准。广播电视监测的主要任务是:监测广播电视覆盖效果和传输及播出技术质量;监测广播电视频段无线电波秩序和网络频道秩序;监测境外电台对我国广播的动态等。这就是说，要对广播频段各种传输和播出手段的技术质量和覆盖效果进行监测;要对各种传输和播出手段是否合法、是否按政府批准的技术标准和技术规范进行传输和播出进行监测;要严格保护并有效利用频谱资源，保证广大受众良好收听收看;要对境外对我国的广播是否按国际法规和国际协议规定的技术条件进行监测，以维护我国的合法权益。加强广播电视监测，完善对广播电视多媒体播出传输的全方位无缝隙监管，是广电职能部门义不容辞的责任。广播电视行业在求生存、谋发展的同时，要牢记“确保广播电视安全播出”的根本职责和义务，务必高度重视对广播电视监测系统的技术更新改造，采用科学、有效和完备的技术监测系统，加强对广播电视监测系统及时进行补位、跟进和完善，加大对广播电视新媒体播出全方位的监测监管，不断增强广播电视安全播出保障能力，有效地保障广播电视播出质量和传输覆盖效果。
4甘肃广播电视监测技术系统现状
甘肃广播电视监测工作起步较早，从最早的手动、半自动广播电视监测阶段，发展到单板机自动监测、磁带记录、及时报警、纸带打印;再到采用上海科江公司的自动化无线广播电视监测系统，实现了全省15个地市30多套中波广播的联网监测，以及兰州市区4套开路模拟电视、10多套调频广播的有效监测，使我们的监测工作迈上了新台阶。随着国家广电总局有线网络监测中心甘肃分中心的建成，对所辖地区有线电视播出前端的数据采集和监测终端进行质量、内容和安全的监测，实现了对全省15个地市模拟有线电视的有效监测，我们的监测工作取得了长足的进步。而北京博汇公司TrinityAres数字卫星电视监管系统的使用，标志着我们的监测工作进入了全新的数字化时代，实现了监测手段的现代化、网络化、智能化，是甘肃省广播电视监测史上的一个重大突破。图2为该系统的结构图，图中的虚线框表示可选的连接方式，因为组播数图2TrinityAres数字卫星电视监管系统框图据中已经包括监测参数及TS码流，码流监测集中监管主机与监测前端主机网络相连，前端监测主机一块板卡对应一个码流，即可完成信号监测、画面显示、集中控制等全部功能。另外还引入了博汇公司无线数字广播电视监测技术，随着新平台的建设和不断完善，逐步实现了对广大县级地区无线调频广播的远程监测，极大促进了无线广播的有效覆盖。虽然甘肃省初步建立了有线广播电视监测系统、无线广播电视监测系统、卫星广播电视监测系统，对广播电视无线、有线和卫星传输与覆盖的安全播出能够进行监测，但由于多种因素的限制，目前省级广播电视监测系统还不适应新技术发展和新媒体监测管理工作的需要，特别是受当地经济条件制约，省级监测系统设备技术升级改造经费不到位，造成全省广播电视数字化节目、网络视音频信息节目和多媒体手机电视节目等至今尚未配置相应的技术监测设备，造成广播电视数字化节目和多媒体手机电视无法进行有效的监测和管控，亟待引起有关方面予以高度关注和重视，尽快落实技术升级改造经费，确保数字化监测系统设备得到及时更新改造，确保数字化广播电视节目得到有效监测，全省广播电视安全播出得到保障，更好地适应新媒体发展和技术变革要求。
5提升技术保障能力的重要性和紧迫性
确保安全播出关系到国家舆论导向正确性，关系到广大用户的收听收看权益，这不仅仅是技术问题，也关系到社会稳定和健康发展的问题。因此，我们要不断增强对安全播出重要性、紧迫性和责任感的认识，务必把提高广播电视安全播出可靠性和不断提升安全播出保障能力放在各项工作的首位。随着广播电视事业产业的繁荣发展，广播电视节目的套数越来越多，节目播出时间越来越长，而对设备所要求的检修时间却越来越短，对维护人员的技术素质要求越来越高。随着广播电视监测监管节目信息量的不断加大，对监测技术岗位人员带来的工作压力和难度加大。同时随着广播电视播出传输设备集成化程度越来越高，其系统设备的技术更新换代越来越快，涉及安全播出技术环节的底层设计问题越来越成为难以破解的“黑匣子”，这一系列问题给安全播出技术一线单位带来了相当大的工作难度。这说明无论是广播电视监管机构还是安全播出责任单位，都务必高度重视安全播出技术环节工作，无论对人员素质要求还是在技术设备层面上来讲，都必须想方设法地全面提升技术保障能力，特别要在两方面入手:一是播出传输机构务必要严格落实《广播电视安全播出管理规定》(总局62号令)及其各专业实施细则，才能有效化解技术和管理上的难题和挑战;二是政府要加大投入，尽快提升和完善广播电视监测技术系统，对广播电视播出质量及其安全性实施全方位的全程可靠监测和有效监管，以更好地适应广播电视多媒体繁荣发展对广播电视安全运行和播出保障提出的要求。
6广播电视繁荣发展与监管监测
光电检测技术范文第3篇
【关键词】广播电视监测；大数据；技术应用
序言
在现阶段，移动互联网以及物联网等技术的应用是较为普遍的，这就使得数据增长异常迅速，大数据时代已经来到我们身边。然而用于广播电视监测的技术仍旧是十分复杂的，已经跟不上新媒体、广播电视媒体发展的脚步，监测的实效性也无法得到保证，若想使得这个问题得到切实解决，就要将大数据技术予以充分应用，确保广播电视监测技术的作用能够切实发挥出来。
1大数据核心技术分析
1.1数据预处理技术
在进行数据预处理时，最为关键的就是要对相关的大数据进行过滤、抽取。将数据抽取出后，必须要对这些数据进行过滤，也就是要数据当中提取出有价值的数据，无用数据则予以排除。数据的预处理是十分繁杂的，需要做好数据的变换、收集以及分发。
1.2数据管理及储存技术
基于大数据预处理的实现来储存及管理各项数据，在这期间，计算机硬件、软件技术应该要充分应用，对相关的数据进行有效的处理、存储、运用。从数据管理来说，要切实构建起完整性较高的数据结构，并要将数据具有的关联性呈现出来，实现数据的修改、更新。此外，还可使得数据更为安全，并具有独立性，这样就可使得数据管理的效率切实提升，数据的深层共享也能够实现。
1.3数据挖掘及研究技术
数据挖掘旨在一定技术手段的支撑下，对有价值的数据进行挖掘处理，并对其进行有效应用。数据挖掘的实现，离不开现代化计算机技术的有力支持，更要求操作者要能熟练运用计算机专家系统、在线研究处理以及信息检索等，进而进行价值数据的充分挖掘，使其不断服务于商务管理、市场研究以及社会生产等领域，并促进相关领域的稳定可持续发展。
2广播电视监测中的大数据技术应用
2.1采集信息，形成初始信息库
以大数据为基础构建起的广播电视监测系统中主要包括两个模块，即信息采集模块、信息监控模块。在大数据分析技术、文本挖掘技术的辅助下就能够将互联网中的各种社交软件使用过程中产生的相关信息予以梳理，而通过网络爬虫之类的监控工具则可使得信息采集的数量大幅增加，这样就可建成初始信息库，并及时予以更新。除此以外，通过这些模块还可对多语言网站中的相关信息进行搜集，这样均能够对敌对势力动态信息有切实的了解。将全媒体技术予以充分利用，能够切实做好网页、视频以及图片等信息的采集，也可对论坛中的全部信息进行分页采集，进而将全部的信息存储于数据库，并对其展开有效的监控。
2.2处理信息，构建专业化模型
将挖掘文本、媒体的相关技术予以充分应用，可对原始的信息资源进行过滤、分类，继而将内码转变为智能模式，就可对相关信息展开分析、处理，如此一来，监控信息树就能够切实构建起来。比方说，在展开广播电视监测时，可以自动生成摘要信息，同时能够将关键词提取出来，将此作为对信息进行分类管理的依据，就可以构建起专有模型。另外，在以手工方式对信息进行记录时，大数据技术也是能够起到辅助作用的，可使得信息处理的效率有切实的提升。
2.3分析信息，发出相应的预警
就广电媒体监测监管系统来说，还包括分析监控信息模块，其主要功能具体表现在能对监控信息做出快速的分析处理反应，同时对相关监控信息予以授权，以完成检索操作，从而依据信息监控的状况提供适宜的信息服务。将知识管理技术予以充分应用，可在短时间内对大量的信息予以分析，并能够出具标准格式的监控报告、统计图表，这样一来，相关人员就可以切实了解监控区域当中各种信息的实际情况。通过信息导航技术可对所有的信息数据展开多级分类，同时可使得监控报告得到有效的管理，能够适时对报告进行导出、打印。用户在得到授权后，就可对相关的监控信息进行访问，用于权限的话，还可对健康综合分析报告进行调阅。对监控分析报告进行深入分析后，广播电视行业就可及时将预警信息发出，这样一来，相关人员就可在第一时间对违反法律法规的信息予以拦截、删除。从监管工作的相关人员，能够依据实际需要对监控信息导航树展开管理，这样就能够对时间之间所具有的逻辑关系予以整体分析。
3大数据技术应用对广电监测的影响
3.1对广电新媒体监管模式造成冲击
（1）随着大数据技术得到普遍应用，广电新媒体所要面对的数据量是惊人的。从广电媒体监管工作的实际情况来看，因为网络技术的普及率是较高的，数据类型已经不是单一的文本形式，结构化数据、非结构化数据、半结构化数据成为了主体。由于数据信息的数量超大，这就使得监管的难度增加了很多。而且这些信息呈现出多样化特征，价值密度也不高，能够在短时间内实现大范围传播，模式并不固定，语法不具有规则性，如何从中获取有价值的信息是媒体工作者所要面对的难题。（2）从广电监管的实际情况来看，在过去很长一段时间中采用的是随机采样方式进行监管。之所以会采用此种方式，是因为无法将全部的数据进行收集、分析，此种监管模式呈现出明显的随机性，其中存在着一定的缺陷。将大数据技术予以充分应用，就能够对所有的数据进行分析、研究，这样就可确保数据监控的实际效果大幅提升。同时，电视、网络等新媒体的数据呈现出多样性、不连续性特征，这对广电新媒体监管技术也产生了很大的挑战。
3.2更新了传统广电公司的数据处理技术
在大数据出现后，为了使得数据处理技术的作用真正发挥出来，广电公司一定要储备足够的人才，尤其是要拥有数据管理技术、数据存储技术以及数据处理技术的相关人才，如此方可使得数据的分析、处理更为专业。在现阶段，时代前行的脚步逐渐加快，传统的数据处理技术在采集、分析以及处理等操作方面已不能完全满足大数据时代的发展要求。而运用大数据技术对海量数据进行分析处理，不再仅仅依靠一般数据规律与数据模型，更多的是考验操作者的一个综合能力，要求其具有良好的理论思维以及全面把控能力。
4广播电视监测中的大数据应用反思
（1）数据不是越多越好，我们要考虑大数据应用的费效比，如果数据的收集、存储以及分析的过程中，所要投入的成本非常高，则要切实提升数据的利用率，无效的数据要丢弃。在进行广播电视监测的过程中，我们可以获取到频谱监测数据，信道监测数据，码流监测数据，音视频内容监测数据，网络视听数据流等。这些数据如果都存储下来，对存储的要求是相当高的，所以我们要进行合理规划，适当取舍。（2）与精确数据相结合。在大数据时代，广播电视监测系统的数据结构出现了明显变化，呈现出混合结构。精确数据的优势是较为显著的，每一条数据的含义都是准确的，价值也得到明确，传达的信息也十分清晰，所以要依据应用环境精确数据和大数据相结合的处理模式才是好的选择。
光电检测技术范文第4篇
关键词：短波广播；电离层；软件分析
中图分类号：TN91 文献标识码：A
短波广播（SW）是指载波频率在2.3―26.1兆赫兹频段（HF）的广播。短波广播是一种远程收听远距离的广播，可以直接听到世界各地的广播讯息。经过多年的发展，世界各地的短波广播层出不穷，下文将对短波广播的原理和电离层传输很软件分析进行介绍。
一、 短波广播简介
短波广播是利用短波波段播送的广播。由于穿透力强，不易干扰，因而国际广播通常都位于短波波段。具有高度战略价值，至今仍被专家们普遍认为是大规模全球传送的唯一最有效途径，且安全、便宜、快捷。短波广播的应用，起源于第二次世界大战期间，由美国小罗斯福总统任内创办的美国之音，在冷战期间促使苏联解体。当短波电台发射时，既有向天上发射的天波，也有沿地平面传播的地波。由于地波沿地平面传播时易受地面障碍的影响，因此强度衰减很快，通常地波只能传送到离发射台较近的区域。
二、短波通过电离层进行传播
1 短波传播可使用的频率范围
短波通过电离层进行传输是指依靠电离层对电波的反射，但是并不是不全部的短波都能被反射，不同频率的短波需要不同电子密度分布的电离层进行反射，我们将某一特定电子密度分布的电离层所能反射的电磁波的最大频率称为最高可用频率，最高可用频率不是固定不变的，其会根据收发间距离的减小而变低。我们通常将在同一地点进行收、发作业时，短波能够被反射回来的最低频率称为电离层临界频率。当短波的收、发间距离一定时，使用较低的频率发射短波时，在接收点会收到有一定时延差的高、低角波；这一高低角波时延会随着电磁波频率的升高逐渐减小到零，高低角波重合；当频率再升高，则接收点落入跳距以内，完全收不到发射信号。我们在选用电磁波的频率时应当引起足够的注意，确定好可用电磁波的最大最小频率范围。电磁波在被电离层反射的过程中并不是无损反射的，其能量还是具有一定的损耗的，吸收大小通常与频率平方成反比。当电磁波的频率较低，则信号电平因吸收增大而降低。
2传输模式
短波的传输可以分为地面波、天波和直接波三种传播方式，其中通过天波传是指经过地面上空40～800km高度含有大量自由电子、离子的电离层的反射或折射后返回地面的电波传输方式。天波可以使用多种途径完成从发射机到接收机的传输。短波天波是利用电离层能够反射电磁波信号特性进行传播的，但是电离层并不是之某一固定的层级，其是分布在距地面50 公里到2 000 公里这一广泛的距离，我们根据电离层中所含有的电子浓度不同。将电离层划分为3层，分别是D层、E层和F层，其中D层在最底层，F层是最外层。在白天电子较为活跃时又可以将F层细分为F1层和F2层。短波通信主要是通过F2层来起作用的。在整个电离层中我们主要利用E层及F2层的反射完成短波的传递。当短波通信的发射和接收机的位置确定后，选用不同的层进行反射的最少跳数可以计算出来。当需要建立起一条短波通信时，需要认真选择通信频率，在给定距离和方向的路径上，根据时间、地点的不同在一定的时间里只有一个有限的频带能够使用，我们通常在使用短波通信时，需要提前准备好几种频率以便可以在需要时进行切换来供长时间通信时的频带切换，这些频率都是在考虑了影响天波传播的主要因素太阳黑子后确定下来的。
3短波广播的频率、覆盖范围和天线仰角三者之间的的关系
短波广播的频率、覆盖范围和天线仰角三者之间是相互关联的：
（1）在我们将天线仰角固定时，增大电磁波的频率，短波在电离层进行反射的距离不断升高，可接受的范围不断的增大，当达到临界值时，其覆盖面积达到最大值，当超过最大频率时，短波就会超出电离层，无法进行反射。
（2）当频率向MUF 升高，电磁波可能会使用F层来进行反射，在这种情况下需要将天线的仰角抬高从而使短波能够完成一定路径的传播。
（3） 当对短波的传输频率进行固定时，天线的仰角越低，短波所能传输的距离就越远，与之相反的是，天线发射的仰角越高，短波传输的路径越短，反射短波的电离层位置也越高。
4短波信号的衰减
会引起衰减的因素众多，例如发射天线的信号集中度不够，信号有很大一部分散射掉了，从而使很多相位幅度都不同的传输模式。如果在接收的过程中，有多条信号相互干扰，将会对接收质量造成很大的影响。当短波传输时处于不同的时间段时，会由于电离层的不同而造成MUF 发生上下波动。
5 短波信号的噪声
噪声根据噪声源的不同分为系统内部和系统外部，内部噪声由于产生的影响不大，一般都将其忽略，外部的噪声多来自于自然界（大气层和银河系）或者是人类发出的信号造成的干扰，而雷暴由于会产生很高的电压和导致电离层不稳定从而对短波的影响很大。而来自于太空中的离子风暴对短波的影响也很大，离子风暴的冲击对电离层的影响对短波传输造成影响。人类发明的电气产品也在不断的向外辐射着电磁信号，这些信号也和对短波的传输造成影响，这些噪声往往是垂直极化的，因此我们可以使用选择水平极化的天线来降低人为噪声对天线传输的影响。
三、太阳风暴对短波传输的影响
大型太阳风暴会产生大量的射线，这些射线会造成电离层的D层电离增强，D层对短波的吸收加大，这样就会对电离层的反射造成影响，严重的甚至可以阻塞整个短波频段。在发生太阳风暴对电离层的影响时一般只在白天对电路造成影响，持续时间一般从几分钟到几小时不等，这些时间是可以根据爆发的时间来进行估算的，衰落的量级与太阳爆发的强度有关，同时与太阳位置相对于电波穿越D 层的位置也有关系。当发生以上这种情况时，高频受到的影响要远低于低频电磁波。
1极帽吸收
当太阳风暴发生时，一般会辐射处大量的高能射线，这种高能射线中的高能质子会被地球自身的磁场偏转导向两极，在两极会导致电离层的D层发生电离加强，从而会对短波造成很强的吸收，在太阳爆发后约10 分钟，极帽吸收就可能发生，时间长的可持续10 天。
2电离层骚扰
太阳的剧烈活动会对地球的磁场造成一定的影响，因为电离层和地球磁场是相互关联的，一方受到影响必然会影响到另一方，这种被称为电离层的骚扰，当发生电离层骚扰时，有时会导致电子密度的增加，从而会导致能够传输相较于平时更高频率的短波，而有时又会产生相反的影响，只适合于低频率短波的传输，这种电离层骚扰将会影响几天，在不同的维度所收到的影响不一，通常来说在高纬度地区所受到的骚扰较大，与太阳风暴引起的现象相反的是，低频信号较高频信号能够更好的在电离层骚扰时进行传输信号。
3对短波传输有很大影响的几个数据
短波传输发展至今，人们已经发现并总结出了一些公式，能够计算出短波传输中的数据，但是这些公式的应用需要依赖于一些重要的参数，下面将就这些数据进行列举：
（1）太阳黑子数
太阳活动引起的电磁信号的辐射将直接影响到电离层的结构，太阳活动主要是通过使用太阳黑子进行评估和说明的，太阳黑子数目是指太阳表面可见黑子和黑子组的数目。通过测量来自太阳在10.7cm（2800MHz）的射线来计算太阳黑子的数目。
（2）长路径与短路径
短波电路预测一般有两种电路类型：短路径和长路径。
（3）大圆图与大圆距离
大圆图是以发射点为坐标原点，正北方为0°，大圆距离为径长绘制出的极坐标形式的地图，圆距离就是地图中发射点到达接收点的直线距离。
（4）天线方向
天线的方向必须对应用正确的方位。
四、短波电路预测
当知道以上数据以后就可以通过软件来计算短波传输路径的预测，通过软件的计算可以得出点对点电路计算可以对覆盖区域内的接收点提供详细的计算值，而点对面模式一般可绘出基本电路可靠度、场强和功率等数据的等值曲线图，可以供用户综合考虑。所算出的数值通常是用于估算在某一月份和时间短波的频率性能和短波所能覆盖的区域，这个数值是一个估算值，无法精确到某一天，但是也有一些软件能够对确定的日期进行精确地预估，这一软件中通常对影响电离层的数据进行了全盘考虑。
软件预测值是否准确不但取决于软件的算法同时还要依靠
（1）对于系统模拟发射系统的参数的使用情况；
（2）电离层和地磁条件的实际状况是否与所估算的值相符；
（3）使用的天线场型图是否符合实际；
（4）信噪比是否达标等。如果软件算法合理，系统模拟发射系统的参数准确、电离层等条件达标的情况下，计算软件能够很好的完成对于短波传输的计算。
结语
本文通过对短波传输的原理以及影响短波传输的因素进行了介绍，并指出了通过一些软件可以精确预测短波传输的路径等。
参考文献
[1]樊熙熙，黄同，樊延虎.短波SSB数字传输终端管理软件设计[J].延安大学学报.2006.
光电检测技术范文第5篇
[关键词]分布式光纤测温技术；电缆温度；实时监测；光纤传感
中图分类号：TP109 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0278-01
随着电网的飞速发展和城网改造进程的加快，电缆在电网中所占的比例显著的升高，而电缆的火灾事故发生的频率也在不断的升高。传统的电缆防火方法是在电缆的部分加装防火槽盒等，但这些方式十分的被动，且效果不是很明显，无法对电缆温度的情况进行及时的了解，在预防火灾事故上效果不佳。因此为了有效地预防电缆火灾事故的发生，需要设计出一种智能的光纤测温系统，对电缆的温度进行实时的监测。分布式光纤测温技术是目前电缆测温效果比较好的一项技术，在我国得到了广阔的应用前景。
一、分布式光纤测温技术概述
分布式光纤测温技术是一项实时、在线和多点光纤温度测量技术，能够实时监测空间温度场，在工业过程控制中广泛应用的一种新型的智能化的电缆温度监测技术。分布式光纤测温技术在电缆温度测量中可以实现对光纤沿线的测量点进行连续的实时测量，在1-30千米范围内都可以实现对电缆温度的实时测量，空间定位精确到0.5米以内，温度分辨率高达0.5℃，能够实现对电缆温度的实时、连续、自动化测量，并且在大范围多点测量中应用效果比较佳。分布式光纤测温技术主要应用光纤的光时域反射原理以及光纤的后拉曼散射温效应。分布式光纤测温技术作为一种智能化、新型的温度测量技术，具有多方面的优势和特点。分布式光纤测温技术能够实现大范围、多点的温度测量，精确度较高，能够实现自动化的测量，为电缆绝缘在线检测提供了可靠的技术支撑。
二、分布式光纤测温技术的应用
以某大学生城220KV 1、2号线电缆隧道环境监控系统为例，该系统环境为220KV 1、2号线架空线与电缆线混合的线路，电缆段在整条线路中间的一段。电缆的程度为1.7千米，整个监控系统由计算机掌握，以及编程逻辑控制器（PLC）以及分布式光纤电缆测温系统构成，对电缆的温度、隧道的积水情况、可燃性气体等电缆环境进行监测，通过计算机软件和PLC进行实时的远程监控，并对出现的情况进行分析，对电缆隧道潜在的危险进行远程报警信息。该系统主要包括计算机、光纤通讯、传感器等，由主机、多路转换开关等组成。
（一）分布式光纤测温系统的布置
整个电缆测温光缆的长度为4.2千米，将光缆两芯作为通信通道，温度信息接入到供电公司的局域网中，并配置相应的设备，具体结构如图1所示。
（二）分布式光纤测温系统的实现功能
使用PLC带485总线形式连接测温系统的主机和各路传感器，把各个测量单元，测温主机和测温控制层连接成一个完整的网络系统，实现集中的测量，报警信息集中显示，达到集中管理和控制的效果。
分布式光纤测温技术能够实现自动化、连续性、实时的监测，及时掌握控制区域内电缆的温度变化情况，并能够针对各种危险信息及时发出预警。主机放置在室内工作站，感温电缆与主机相连接，并在电缆上沿线铺设，每隔0.5米设置一个监测点，进行连续的监测，从而全面了解电缆的工作状况，并将监控点的电缆信息及时的传递到监测控制站中，显示出监控到的信息，例如报警数据、事故报警数据、电缆温度异常的情况和电缆每天每月的平均温度数据等。温度传感器具有优良的热传导、机械化等特性，既能传递温度信号，又是信号的传输通道，能够得到光缆内不同位置光纤发射的信号，接收到温度信息，能够在各种复杂的环境中进行电缆温度监测。
光信道转换多路开关是一种控制光路的器件，起着切换光路的作用，不受外界波长等因素的影响，测量的精确度比较高，能够与测温的主机相连接，进行功能的切换。选择开始通道和结束通道，并由光开关来进行自由的切换，主界面可以显示出当前电缆的实时监测温度变化情况。
测温系统如果发现电缆的温度出现异常，那么首先会进行异常温度数据和具置信息的记录，将异常数据分析分类，及时的发出报警信息。其次通过继电器传输出声、光等报警信息，通过以太网传递出报警信息并传送到制定的地址当中，通过COM端口及时的将报警信息传递到工作控制站中。在对报警信息的处理过程中能够对电缆温度的测量数据进行分析。
分布式光纤测温系统能够及时的获得任何复杂环境中的电缆温度信息和变化情况。测温系统能够设定一个或者多个监测点和报警温度点，如果环境下的电缆温度出现任何异常的情况，电缆的温度出现不正常的变化时，如果电缆的温度达到设定温度或者超过设定的温度时，电缆的温度曲线会在工作站的系统中显示，并且测温系统会随时发出报警信息传送到PLC上。PLC接收到各个监测点发来的指令后，内部程序能够根据设定的温度数据对电缆的环境进行控制，可以打开排风系统，自动关闭防火门，防止火灾发生蔓延，保障整个系统处于一种安全控操控的环境中。
总结：分布式光纤电缆温度监测技术以先进的DTS技术为支撑，在电缆沿线铺设探测光缆，能够实现对电缆沿线每一个温度信息的连续性监测，实时掌握电缆的动态信息和温度变化，对于优化配置电缆具有重要的价值。分布式光纤电缆温度监测技术还能够实现实时、在线监测电缆温度的变化，同时可以设置多个监测点的预警信息，防止危险事故的发生。根据电缆的温度能够确定电缆的负荷变化情况，优化配置电缆的负荷，有效地提高电缆的容量，提高电缆的使用效率。分布式光纤电缆温度监测技术以智能化的控制技术完善了传统技术的不足，提高了我国电缆的运行水平，降低了电缆事故的发生率。
参考文献
[1] 郝学磊，陈鹏，王鲲鹏，吕琨. 基于分布式光纤测温的电缆温度在线监测系统设计与应用[J]. 通信电源技术，2013，（02）：59-60.
