本文提出了一种基于隧穿波导的超薄三维频率选择性吸透一体结构（FSR）。该结构具有一个低插损，高选择性的透射窗口，透射窗口两边为宽带吸收。引入隧穿波导作为透射通道，在波导截止频率上实现隧穿效应，总厚度可以压缩到与吸收通道相同的厚度。该结构的厚度仅为0.128λc（其中λc为波导透射频率的波长）,仿真结果表明，该结构透射频带的-3-dB相对带宽为8.7%,在5.48GHz处的插入损耗为-0.8dB,上下频带的吸收带宽分别为118%和27%,展现出了良好的频率选择性，以及宽带吸收效果。

为保证船舶舱室的通信质量，研究无线电波的传播特性显得尤为重要。本文将金属共形技术引入时域有限差分法，用于曲形舱室结构的电磁传播特性和信道建模分析。具体地，通过修正共形网格处磁场迭代方程的系数，减少FDTD方法在计算曲形物体时存在的阶梯近似误差。通过与CST软件场仿真结果对比，验证了该方法的正确性。接着，将该方法用于模拟大型船舶舱室环境中的超短波无线信道，并通过CLEAN算法对时域信号进行数据后处理，得到了舱室下多径分量的功率分布及簇的数目。仿真结果表明，该方法不用增大网格的剖分精度，仍可获得较高的计算精度，适用于不规则大型物体目标的电磁求解。

机器学习的方法在泄漏电缆周界入侵检测领域有了比较好的发展。采集大量的入侵数据，通过机器学习训练模型，可以实现周界入侵检测更高的定位精度和更低的误报率。但是大规模入侵信号数据的缺乏限制了识别的准确率。而人工有效采集标注入侵信号数据极其费时且代价高昂。针对入侵信号数据缺乏的问题，本文引入了图像领域的数据增广方法。实验表明，几何变换增广结合深度卷积生成对抗的增广方法对周界入侵识别准确率的提升达到14.11%,极大程度上缓解了小样本下周界入侵定位精度低的问题，证明了本文增广方法的有效性。

本文提出了一种基于增强型LSTM神经网络(A-LSTM)的数字预失真线性化模型，以更好的补偿5G宽带射频功放的动态非线性特性。模型的输入层在引入延迟抽头模拟功放线性记忆效应的基础上，对每一个延迟抽头进行非线性级数展开用于补偿功放的非线性记忆效应，从而更好地抑制功放的动态非线性失真导致的带内失真以及带外频谱扩展等问题。为验证模型的有效性，本文采用100MHz的5GNR信号作为测试信号，对一个中心频率为2.6GHz的5G射频功放进行数字预失真线性化实验。实验结果表明，基于增强型LSTM神经网络数字预失真器的带外抑制可达16dB,相比于其他几种预失真器展现出更好的线性化效果，验证了基于增强型LSTM神经网络数字预失真器的有效性。

针对星载相控阵天线阵列应用特点，要求天线低剖面、轻量化、多频工作等需求。为降低不同频段天线占用的空间尺寸，提高单位面上天线阵列的利用率，开展低剖面平面L/X双频共口径阵列天线研究。本文研究了一种基于最大利用空间集成的双频共口径相控阵天线通过单元间再空间的合理布局，实现统一口径双频圆极化覆盖，同时满足相控阵最大扫描角度要求，实现地剖面，双频段，共口径，大角度扫描等特性。实现在1.575GHz频段以及8.2-8.7GHz频段内驻波比小于2dB,轴比小于3dB,扫描角度大于45°。

本文完成了基于5G宽带功放线性化平台的在线数字预失真模型测试和实时预失真器验证的功能开发，两种模式可以随时进行切换。该方案抛弃了传统的PC加仪器的测试方式，可在线高效的迭代测试。实时预失真器验证功能是在FPGA中加入一种实时数字预失真硬件结构。我们使用记忆多项式(MP)、分解向量旋转(DVR)和广义记忆多项式(GMP)模型进行在线数字预失真模型测试。提出并使用基于并行处理结构的MP模型进行预失真器验证。我们成功的将80MHz和100MHz的5GNR信号调制到4.9GHz功率放大器上并在该平台上实时线性化。

本文基于浊度90°散射检测原理，设计并制备了在线式超低量程浊度检测传感器。采用发散角为±4°、波长为850nm的高亮红外LED作为光源，以LED前端透镜结构替代原传感器所需光源准直结构，降低传感器复杂度、缩小体积并提高稳定性；采用灵敏度高、噪声低、体积小的硅光电倍增管作为光敏探测元件；配合所设计的后端微弱信号采集、处理电路对浊度信号进行准确采集。经检测，传感器的在0-1NTU范围内线性度达0.999,检测限低至0.01NTU,实现在线式浊度检测传感器具备超低量程的同时，具有小型化、易集成的特点，可应用于浊度指标的微量在线监测。

空间数据在城市规划、天气预报、资产管理以及路线导航上有着广泛的应用。传统的关系型数据库不能满足空间数据高频存取的需求，面向空间数据的LSM树索引能够提高空间数据的写入和查询性能。但在索引设计中，需要面临索引结构设计、提升查询性能和降低更新开销三方面问题。对此，本文分别对基于空间填充曲线的LSM树索引结构和基于树状结构的LSM树索引结构两方面的现有工作进行分析，比较其优缺点，并展望了该方向的机遇和挑战。

传统的并联肖特基二极管(Schottky diode, SD)对的模拟预失真(analog predistortion, APD)电路，其可调性不高，产生的非线性信号有限。为了解决上述问题，基于传统的并联肖特基二极管(Schottky diode)对的基础上，提出了一种共源级场效应晶体管(field effect transistor, FET)和并联肖特基二极管对串联结构的新型模拟预失真电路。该模拟预失真电路可调参数多，产生的非线性信号更强。通过改变场效应晶体管的偏置电压、肖特基二极管对的偏置电压、无源传输线的电长度得到不同的幅度和相位曲线，从而使整个预失真网路具有更好的适应性。实验结果表明，在3.5GHz时，所设计的模拟预失真电路能够实现5dB的幅度扩张和接近50度的相位扩张。

设计了一款空气填充基片集成波导(SIW)功分器。传统结构的功分器一般采用微带线结构，但在高频段，微带线结构线宽过窄且损耗急剧上升，无法满足系统的要求。本文用上下两层铜板固定中间介质基板，并将一部分基片集成波导中间介质基板挖空，用空气代替介质以减小功分器整体的介质损耗。与传统的微带线结构功分器相比，该功分器具有结构紧凑、回波损耗小、工作频段高等诸多优点。在当今毫米波通信领域，具有更广泛的应用前景。

近年来雷达探测技术在各个领域迅猛发展，广泛应用于军事、民用等方面，生命体征雷达由于其非接触性、穿透性和便携性等优点而引发人们的关注。传统生命体征检测方式多采用接触式测量，不能满足一些特殊场景的应用，并且难以避免电极等设施对结果造成的影响，生命体征雷达可以有效弥补这些不足。本文设计了应用于WIFI6E频段的生命体征雷达的射频前端部分，实现对调频连续波的收发及中频处理。针对锁相环技术频率切换速度慢的缺点，发射端采用直接数字频率合成(DDS)技术+倍频+上变频的方案产生发射信号；接收端采用零中频接收机方案，减少镜像频率的干扰、降低设计的复杂度并减小其体积。经过对比分析得到较优的系统方案并进行了实物制作并测试。

针对高斯滤波会使图像过度平滑及高低阈值选取的主观性影响传统的Canny边缘检测效果，提出一种基于改进Canny算子的边缘检测方法。该方法采用了改进的中值滤波，且依据图像的幅值梯度直方图特性得到自适应的高低阈值，再结合FPGA(现场可编程门阵列)高速并行处理数据和多级流水的特点，设计了一个基于硬件平台的实时边缘检测系统。实验结果表明，该系统实时性效果好，边缘的提取完整，阈值的选取具有自适应性。

通过分析传统功率放大器存在的频带限制问题，本文基于一种新型匹配电路和偏置电路设计了一款高效双频段功率放大器。设计采用一种T型结构方式作为双频功放的偏置电路和输出匹配结构，经理论推导和仿真优化，设计的双频阻抗变换器可实现两个频率上的两个不同复数阻抗到实数阻抗的变换。设计基于GaN HEMT晶体管CGH40010F,通过双频偏置电路实现了在两个工作频率下的扼流。仿真效果表明，该双频功放在1850MHz频点，输出功率高于37dBm、效率高于65%、增益保持在13dB以上，在4150MHz频点，输出功率高于39dBm,效率大于64%,增益在12dB以上，且端口驻波性能良好。

针对传统有源天线存在的线路损耗问题，提出一款新型宽带低噪声放大器有源集成天线。该设计将天线同时作为辐射元件和有源电路的匹配部分，在不使用任何输入匹配网络的情况下，将低噪放管与天线高度集成，实现有源电路和无源天线一体化。本文设计采用AVAGO公司的GaAs HEMT低噪放管，通过加载缝隙的倒F天线实现了32%的匹配带宽。为了比较和验证，制作了两种模型，一种为本文提出的集成式设计，另一种为传统结构有源天线。实测结果表明，本文设计的低噪声放大器有源集成天线在2.1GHz～2.9GHz频带内增益保持在12dB以上，端口回波损耗低于-12dB,实测与仿真效果良好吻合。该集成方法在减小电路尺寸的同时有效降低了系统损耗。与传统有源天线相比，该集成式设计在工作频带内增益提升了0.7dB～1dB,尺寸减小15%以上。

本文利用单层半模基片集成波导（HMSIW）技术提出了一种增益响应具有多个频率可控的辐射零点的滤波天线阵列设计。该滤波天线的工作模式采用TE101模式的半模形式(即TE（0.5）01)。为了获得更好的滤波性能，利用源-负载交叉耦合效应，并加载一对开路枝节，在天线的增益响应中引入了多个辐射零点。设计了中心工作频率在4.86GHz的滤波天线阵列，仿真结果表明，该天线阵列在中心工作频率处具有8.8dBi的宽边辐射增益。同时，其增益响应具有多个频率可控的辐射零点，使得该天线具有边带选择性高的优点。

提出了一种新型的2×2高增益阵列天线。该天线主要由四个结构相同的宽带偶极子天线单元和功率分配网络组成。天线单元通过铜柱和功率分配器相连，功率分配器采用典型的一分四T型功分器，使天线单元获得大增益和相同的辐射方向图。仿真结果表明该阵列天线在WiFi 6E频段(5.92-7.12Ghz)内的最高增益达到13dBi,中心频点处的回波损耗小于-29dB,且在整个工作频带内具有稳定的定向辐射和低副瓣特性，在无线通信系统中具有良好的应用前景。

由于传统WIFI已经无法满足现代生活中高带宽高速率的传输，因此全新的WIFI6E标准将频带拓展到了1.2GHz,而宽频带将会给雷达提供更高的精度。本文依托FMCW生命体征雷达项目，设计出覆盖6.55GHz-7.05GHz具有500MHz带宽的线性调频连续波频率源。频率源利用DDS加倍频加上变频技术并采用ADI和Minicircuits公司芯片组合设计。经过链路仿真和实物测试，最终实现了在6.55GHz-7.05GHz频带内起伏小于2.5dB,且具有良好的带内平坦度的频率源。

整流电路是无线能量传输的关键器件之一。传统的整流电路与天线一体化设计是将整流电路的输入端口及接收天线的馈电口的阻抗分别匹配至50Ω再相连。以此方法设计的整流电路与天线一体化设计存在插入接口损耗和额外的匹配微带线的缺陷,间接导致射频-直流(RF-DC)的转换效率偏低。因此,本文设计了一款整流电路的输入端口及接收天线的馈电口实现共轭匹配的整流电路与天线一体化设计,其工作频率为3.5GHz,在输入功率为6dBm情况下可获得最佳射频-直流(RF-DC)转换效率63.5%,同时在-9dBm～10dBm的输入功率范围内可实现超过30%的射频-直流(RF-DC)转换效率。

为验证地中海弧菌117-T6(Vm117-T6)是否具有广谱溶藻性，本实验观察了其对赤潮异湾藻、颗石藻、叉鞭金藻和东海原甲藻的溶藻作用，并对其溶藻物质的特性进行了分析。结果表明，紫菜黄斑病致病菌Vm 117-T6对赤潮异湾藻、颗石藻、叉鞭金藻和东海原甲藻等微藻具有较强溶藻活性，可使藻类叶绿素含量显著降低，是一株广谱性溶藻细菌。Vm117-T6能在40min内使赤潮异弯藻的活动能力下降，光合作用受抑，感染120min即可导致藻体裂解并产生白色絮状沉淀。该菌株能降解卡拉胶，不能降解果胶、纤维素和几丁质。Vm117-T6菌体、胞内及胞外提取物均具有较强的溶藻活性，其胞外溶藻物质易溶于水、不溶于石油醚和乙酸乙酯，具较强极性；耐高温、不易被活性炭吸附、乙醇处理会降低溶藻活性。Vm117-T6在常规与易感条件下的关键差异蛋白包括大量的ABC转运蛋白、外膜蛋白、鞭毛蛋白及少量毒素。上述结果提示，Vm117-T6毒力效应物中含有极性的内毒素物质，且与毒力因子转运、分泌以及细胞黏附相关的蛋白可能在其毒力作用中发挥重要作用。本实验为解析该菌株溶藻机制提供了证据，为该菌的防治及应用提供了参考。

本文提出了一种新型宽带标签天线,其工作频段完全覆盖了欧洲、中国等其他地区的超高频RFID频段。采用T-match结构进行馈电,激励标签天线产生高低频双谐振模式。利用空间折叠方法,标签天线的主体结构弯折成U型,来实现天线的小型化。同时,使用Ansoft HFSS软件进行仿真,产生的两个谐振频点分别为850MHz和920MHz;-10dB阻抗带宽为110MHz(从830MHz～940MHz),达到了宽带RFID标签天线的要求。对T-match结构中水平和垂直匹配支节进行优化,使标签天线和RFID芯片(13.5-j145Ω)达到共轭匹配,实现最大功率传输与最高辐射效率(850MHz为96.9%,920MHz为97.4%)。本文提出的标签天线,尺寸为102mm×70.5mm×0.15mm,集成在厚度为0.6mm的介质基板上。