微波技術范文10篇

時間:2024-03-24 16:47:38

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微波技術

微波組合干燥技術分析論文

論文關鍵詞:微波組合干燥現狀

論文摘要:本文闡述了國內外微波真空干燥的研究現狀,重點分析了各種微波干燥,并分析了微波真空于燥技術的幾個問題。

1.序言

微波是指頻率為300MHz~300GHz、波長為lmm~lm的電磁波。它的干燥原理是:微波發生器將微波輻射到待干燥的物料上,當微波射人物料內部時,使物料內的水等極性分子按微波頻率作同步旋轉和擺動;水等極性分子高速旋轉的結果,使物料內部瞬時產生摩擦熱,導致物料內部和表面同時升溫,使大量的水分子從物料中蒸發逸出,從而達到干燥的目的。

微波真空干燥是隨微波干燥技術發展起來的一項新的組合干燥技術。它不僅具有干燥速度快、時問短、物料溫度低、色香味及營養成分保留好等優點,而且參數容易控制,能干燥多種不同類型的物料。目前我國雖有一些單位正在進行研究,但其技術性能還需要完善,在機理和工藝方面也還有很多問題需要深化和研究。

2.國內外研究現狀

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微波技術教學實際應用

摘要:分析了微波技術基礎課程的地位和教學特點,根據以往教學實踐中存在的問題,提出了在教學內容、教學方法、教學手段等方面提高教學質量的一些改進措施。

關鍵詞:微波技術;教學改革;措施

隨著科學技術的發展,微波技術的應用已滲透到了科學領域的許多方面,如無線通信、全球定位系統、雷達以及電子和計算機工程學科中。因此對于電子與信息工程類專業的學生來說,微波技術課程的開設是必不可少的。

一、微波技術課程特點

《微波技術》作為通信工程、電子工程、電子信息以及微波等專業的重要專業基礎課,是在學習了《電路基礎》和《電磁場與電磁波》等課程基礎上深入研究微波領域的重要科目,其內容豐富、概念抽象、理論性強、對數學方法的依賴性強,教與學都有難度。微波技術課程主要包括傳輸線理論和圓圖的應用;微波網絡基本理論、S矩陣及其特性等方面。在講解波導理論時以簡正波理論為線索介紹矩形波導的物理構成及其工作原理,其場結構在三維空間分布,因而要求學生有一定的空間想象能力和抽象思維能力。而課程涉及到的多由理論均以麥克斯韋方程組為理論依據,其中重要的結論推導都離不開高等數學和復變函數的知識。由此可見,微波技術課程教學難點主要表現為課程理論性更強、內容復雜而抽象、分析方法多樣、對數學知識要求較高[1-3]。

二、微波技術教學中存在的問題

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廣播電視微波通信技術論文

隨著我國社會經濟水平的提高,人們對廣播電視節目質量的要求也逐漸提升,為滿足人們的需求,廣播電視行業的工作人員必須提高信號傳輸以及節目制作的技術水平,進一步提升節目的質量。目前,微波通信技術因其傳播速度快、覆蓋面積廣、信號安全性高的特點,在廣播電視行業中得到了廣泛應用,有效提高了廣播電視信號傳輸效率,促進了廣播電視行業的發展。

1微波通信技術概述

微波通信技術是利用微波進行信息傳遞的一項高科技,主要是利用1m~0.1mm的波長、頻率為0.3~3000GHz的無線波進行信息傳遞。微波通信的工作系統主要是由發信機、收信機、用戶設備和反饋線等若干個機械設備組成。微波通信中微波具有頻率高、波長短的特點,因此,在應用過程中要通過拋物面天線來進行信息傳遞。另外,微波通信不受地形、距離和建筑物的阻礙和影響,可以準確傳輸信息。

2微波通信技術在廣播電視中的應用

第一,在廣播電視信號傳輸過程中,應用微波通信技術可以加快信號的傳輸速率,擴大信號傳播的覆蓋范圍,降低設備維護的難度,進而減少信號傳輸工作的成本消耗。正因如此,在廣播電視中應用微波通信技術可以輕易實現多通路的傳輸,同時滿足多個用戶的不同需求。第二,利用微波通信技術進行信號傳輸時需要先將信號傳播到控制中心,再由控制中心向各個衛星進行發送。這種借助地面微波和衛星進行傳播的方式對信號形式沒有限制,所以微波通信技術可以實現對音頻及視頻等信號的采集、轉換與傳播。第三,由于微波通信技術是借助衛星與地面微波的形式進行傳播,且傳播速度快、覆蓋面積廣,所以廣播電視行業可以利用微波通信技術進行大型現場直播。除此之外,微波通信技術還能為有線數據通信提供技術服務,或者作為電臺網站的多路視頻指標信號采集系統,為觀眾接收節目提供方便。第四,微波通信系統可以應用在干線光釬傳輸中,在干線光釬傳輸中做到備份和補充,當發生自然災害或環境惡劣等情況時,微波通信系統利用點對點的SDH微波以及PDH微波等各種微波對傳輸過程中遭到破壞的部分及時修復,保證信息的正常傳輸。

3廣播電視微波通信技術的優點

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廣播電視微波通信技術探究

【摘要】微波通信技術是一項高科技信息傳播技術,其對信息的傳播很準確,而且還不受環境的影響。本文根據廣播電視微波通信技術的優勢,就微波通信技術在廣播電視中的應用進行分析。

【關鍵詞】廣播電視;微波通信技術;應用

數字技術在廣播電視中的應用是較多的。數字微波技術在廣播電視中的傳輸中具有技術優勢,這是我國數字化電視發展的重要技術,促進了我國的廣播電視事業的發展。

一、微波通信技術概述

微波通信技術根據其名稱就可以知道,其傳輸是利用微波,傳輸的波長為0.1-1mm之間,其傳播的頻率為0.3-3000吉赫。這項技術的工作系統是由發信機、收信機和用戶設備等多種設備組成。微波通信傳輸的波長短、頻率高,在傳播中需要運用拋物面天線來進行信息的傳輸。

二、廣播電視微波通信技術的優勢

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微波組合干燥技術現狀研究論文

論文關鍵詞:微波組合干燥現狀

論文摘要:本文闡述了國內外微波真空干燥的研究現狀,重點分析了各種微波干燥,并分析了微波真空于燥技術的幾個問題。

1.序言

微波是指頻率為300MHz~300GHz、波長為lmm~lm的電磁波。它的干燥原理是:微波發生器將微波輻射到待干燥的物料上,當微波射人物料內部時,使物料內的水等極性分子按微波頻率作同步旋轉和擺動;水等極性分子高速旋轉的結果,使物料內部瞬時產生摩擦熱,導致物料內部和表面同時升溫,使大量的水分子從物料中蒸發逸出,從而達到干燥的目的。

微波真空干燥是隨微波干燥技術發展起來的一項新的組合干燥技術。它不僅具有干燥速度快、時問短、物料溫度低、色香味及營養成分保留好等優點,而且參數容易控制,能干燥多種不同類型的物料。目前我國雖有一些單位正在進行研究,但其技術性能還需要完善,在機理和工藝方面也還有很多問題需要深化和研究。

2.國內外研究現狀

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數字微波通信技術現狀及前景

摘要:隨著社會科學技術的發展,我們對于廣播電視的需求不斷的增加,傳統的電視無線技術已滿足不了人們的需求,這就要求我們對廣播電視進一步的研究,數字微波通信技術的出現,在電視廣播中得到了廣泛的發展應用。本文分析研究了數字微波通信技術的現狀及發展前景。

關鍵詞:數字微波通信;廣播電視;發展前景

數字微波通信(Digitalmicrowavecommunication)是基于時分復用技術的一類數字多路的通信體制。可以運用到電話信號的傳輸,還可以在傳輸數據信號與圖像信號方面加以運用。和微波通信相對照的是——模擬微波通信,這是在頻分復用技術基礎上的多路通信體制,主要應用模擬傳輸電話信號和電視信號。微波通信的兩大顯著特征:(1)其所輸送的信號是根據時隙位置分列疊加形成的統一數字流,具備綜合傳輸的特質。(2)其傳送信息得力于微波信道,具有很寬的頻帶通過,數字電話信號可以大量復用,高速數據和電視圖像等寬帶信號也可以通過。微波通信使用的是電磁波,其波長在0.1mm到1mm之間。該波長段電磁波所對應的頻率范圍是300MHz~300GHz。微波部分頻段的代號表1所示。微波通信與其他通信傳輸方式不同,它是直接使用微波作為介質進行的傳播,不需要任何的固體介質,即兩點之間沒有障礙物時就可以進行微波通信。微波在空氣之中的傳播特性與光波在空氣中的傳播特性基本一致,其傳播都是按照直線形式進行的,遇到障礙物之后會被阻斷,并伴隨反射現象的發生,正是由于這一原因,數字微波通信的主要方式為視距通信。由于受到地球曲面的影響,微波要想獲得長距離的傳播,必須經過多次接力傳播,也就是信號要在經過多次的中繼轉發,這種數字通信方式也被稱作微波中繼通信。在實際的傳播過程之中,需要依靠終端站和中繼站進行傳播,每隔50km需要設置一個中繼站,只有這樣才能保證信號的質量。正是由于這一特征,促使數字微波技術傳輸的信號質量較高,具有較為明顯的特征,也在廣播電視方面得到了廣大的應用[1]。收發信機、天線、調制器、解調器、多路復用設備以及電源設備、自動控制設備等均屬于微波站。為了將電波形成波束,傳達遠方,大都采用拋物面式天線,增加傳送距離的是其大大的聚焦作用。收發信機能夠相互作用一個天線而不受干擾,我們國家現在的微波系統在頻段和方向上有多收多發(甚至可達到八收八發)同時工作以增大微波電路容量的總體。多路復用設備分為兩種:模擬和數字。模式系統一個收發信機目前工作60、960、1800或2700路通信,可用于容量等級不同的微波電路。運用數字復用設備的數字微波系統按時分復用原理組成多次群,并經由數字調制器在發射機上,經數字解調器在接收端還原為多路電話。目前的微波通信設備,數字系列標準和SDH完全一致,稱為SDH微波。這種微波設備在同條電路上幾個束波可以同時傳輸送幾萬路數字電話的電路(2.4Gbit/s)。像這種SDH在農村和山區也得到了發展。

1微波通信特點

信息傳輸容量大。因為微波具有較大的射頻帶寬,同一微波射頻信道可在同一時間內向多個干路傳送數字信息,更為符合目前寬帶通信業務的要求。PTN微波以GE業務光模塊作為基礎同步傳輸模塊。通常情況下,PTN數字微波可同PTN光網完全兼容,無線傳送分組數據,無論是傳輸信息的容量,還是傳輸信息的速度,都有明顯的增加。其速率值可達到1.25Gbps。良好的抗災性能使得微波通信進一步發展。對于一些自然災害,比如水災,地震以及風災等災害中微波通信幾乎不受干擾。鏈型的組網方式,星型和網狀結構,不管是微波還是光纜都是這樣。(1)需要中繼轉發。因為微波極高的頻率,波長的短暫,其傳播特性(空中)與光波近似,也就是前進的直線,遇到阻礙就被阻斷或反射,因此視距通信是微波通信的主要方式,超過之后需要中繼轉發。(2)空中傳送,易受干擾。微波經空中傳送,不能將同一方向的頻率應用于同一微波電路,所以微波電路必須受到無線電部門的嚴格管理。(3)高樓阻斷。由于微波特性是直線傳播,在波束方向傳輸上,不能有障礙物阻擋,于是城市規劃部門認為,影響通信的原因可能是高樓的阻隔。所以它的傳輸要求必須遠離城市,也就在農村以及一些偏遠山村地區得到了更好的發展。同時由于SDH的發展,使得其在廣域網與專用網領域取得了廣泛的應用。

2數字微波通信技術的發展現狀

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有線電視微波傳輸技術研究

【摘要】以科學技術、生活水平發展作為背景,數字化技術貫穿于人們生產、生活活動中,能夠為人們提供更加優質的服務,促進人們生活質量提升。有線電視的興起,能夠幫助人們足不出戶獲取各方咨詢,為人們的生活提供了諸多便捷。在我國有線電視中,微波傳輸技術十分突出。本文以有線電視作為研究方向,具體對微波傳輸技術進行分析,并探討了該技術的實際應用,以供參考。

【關鍵詞】有線電視;微波傳輸技術

網絡系統建立在有線電視發展背景下,要求相關人員應以信號傳輸模式著手,落實有效調整、優化工作,確保在有線電視行業,數字微波傳輸技術能夠有機結合各項設備,使該技術得到最大價值發揮,促進我國有線電視行業長效發展。同時,通過合理調整微波傳輸技術,解決有線電視運行過程中出現的各類問題,突出該技術應用優勢。

一、微波傳輸技術

1.1概述

數字微波傳輸技術借助微波接收各設備信號,屬于一種科學技術手段,主要為信號傳輸服務。微波傳輸頻率以及傳輸改變將會直接影響信號傳輸順利性。微波傳輸技術特點較為鮮明,具有較強的傳輸能力,例如,借助拋物面天線方式,調節微波長度,改變天線口面積,進而提高天線強度,可有效提升微波技術信號傳輸能力,并通過將信號傳輸點設置在中繼站中,有利于優化中繼通信方式,促進信號接收可靠性以及準確性,確保人們優質視聽效果。在信號傳輸容量較大的情況下,該技術頻段相對較寬,能夠支持將多個載波頻點設置在相應的路線上,可進一步提升信息容量,傳輸可靠性較強。同時,借助中繼站的設立,經過渡方式,有利于提高信號傳遞穩定性,以免出現信號傳遞遺漏情況。該技術因其顯著優勢被廣泛應用在有線電視中[1]。

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《微波技術與天線》教學改革分析

摘要:微波作為信息的主體已經蔓延到各個領域,甚至在人們的生活中也扮演著重要角色。但是由于學生在校學習時間有限,不可能像過去那樣設置多門大課時課程,所以本文主要研究如何在有限時間內系統地讓學生學習電磁場和微波電路的基礎知識,提高《微波技術與天線》課程的教學質量。通過分析如今教學中存在的問題以及對該課程進行教學改革,以適應培養從事電子工程系統研究專業人才知識結構的需要,為今后從事這方面的工作提供一個“接口”。

關鍵詞:《微波技術與天線》;教學質量;教學改革

微波作為信息傳輸的主要載體,在通信技術迅猛發展的今天,廣泛應用于各個領域。對于電子與通信工程專業的學生來講,《微波技術與天線》課程是該專業學生學習計劃中最重要的專業基礎必修課程之一。這門課主要分為微波技術、天線兩大部分,微波技術這部分重點突出“路”的分析方法,無源元件也以常用平面電路元件為主,通過開設實驗課,讓學生對微波系統有一定的感性認識。天線部分主要介紹一些天線的性能特點以及性能指標。針對這門課程的重難點以及當代大學生獲取知識的重要途徑,為了讓學生在有限時間內高效地學到更多知識,本文主要從現如今教學中存在的問題和教學方法改革兩大方面進行講述。

一、存在的問題

(一)不留“消化”時間。一節課的時間是有限的,有些教師喜歡一邊講新的知識點一邊對學生在課堂上是否完全接收新知識進行檢驗,但是如果教師不能在提出問題之后給學生一些時間去思考,那么不但達不到檢驗的效果而且這種做法也是一種無效的教學特征。對于《微波技術與天線》這門課,本身就比較抽象,大多數學生并不能做到一聽就會,例如,重難點知識Smith圓圖,本身Smith圓圖是一種輔助圖形,對于求解傳輸線問題很有幫助。雖然還有一些其他的阻抗和反射系數圓圖可以用于類似的問題[1],但是學生初步學習的時候會比較難理解,甚至好多同學會把導納圓圖和阻抗圓圖混淆。如果教師在課堂上講完知識點不給學生“消化”的時間,或者直接提問問題讓某個同學回答而不給學生思考的時間,這種做法顯然達不到高效課堂的效果。如果教師能夠多一些耐心,多給學生一些思考的時間,顯然這樣可以讓學生整理思路,“消化”知識點,使課堂變得更輕松高效。(二)過度依賴多媒體技術。科技的發展給人們帶來了便捷,各高校教室也安裝了多媒體,傳統的教學模式漸漸被多媒體教學取代。但是先進的教學技術也帶來了很多弊端,一些教師過度依賴多媒體,甚至把多媒體教學放到第一位。把教學課件做得很美觀,不僅有文字和圖片,還有音頻、視頻等,他們減少了必要的課堂書寫,一些重要知識點也幾乎被課件上的文字取代,有些需要學生自己聯想和推理的內容也在教學課件上被展示出來了。很多教師忽略了這些先進的教學技術只是一種輔助手段,如果使用的好能夠提高課堂質量,但如果過度依賴,不僅不能凸顯教師的教學基本功底和講課魅力,學生的思維和想象空間也被限制了。(三)言無激情,課堂死氣沉沉。不可否認,像《微波技術與天線》這類學科本身就比較抽象難懂[2-3],很容易讓學生在課堂上失去興趣。如果教師講課再缺少激情,那么課堂就變得死氣沉沉沒有生機,甚至會出現整個課堂只有教師在講、學生幾乎完全處于聽不懂的狀態。這樣的課堂學生注意力不能完全集中,思維也不能得到發散,直接影響教學質量。在課堂上,教師應該充分發揮自己的聰明才智,盡可能地把課程講得生動形象易于理解,當然也要調動學生的積極性,鼓勵學生積極發言并發表自己的看法,教師與學生的互動會使課堂充滿活力。學生的踴躍發言不僅營造了良好的課堂氛圍,而且還加深了后續教師講微波知識點的印象,這樣能夠提高教學質量。

二、方法改革

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微波組合干燥技術研究進展論文

論文關鍵詞:微波組合干燥現狀

論文摘要:本文闡述了國內外微波真空干燥的研究現狀,重點分析了各種微波干燥,并分析了微波真空于燥技術的幾個問題。

1.序言

微波是指頻率為300MHz~300GHz、波長為lmm~lm的電磁波。它的干燥原理是:微波發生器將微波輻射到待干燥的物料上,當微波射人物料內部時,使物料內的水等極性分子按微波頻率作同步旋轉和擺動;水等極性分子高速旋轉的結果,使物料內部瞬時產生摩擦熱,導致物料內部和表面同時升溫,使大量的水分子從物料中蒸發逸出,從而達到干燥的目的。

微波真空干燥是隨微波干燥技術發展起來的一項新的組合干燥技術。它不僅具有干燥速度快、時問短、物料溫度低、色香味及營養成分保留好等優點,而且參數容易控制,能干燥多種不同類型的物料。目前我國雖有一些單位正在進行研究,但其技術性能還需要完善,在機理和工藝方面也還有很多問題需要深化和研究。

2.國內外研究現狀

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電磁場與微波技術多媒體動畫教學研究

一軟件設計工具與相關技術

本套教學演示軟件采用面向對象語言Python進行編寫與開發,調用了Python自帶的軟件庫及Numpy、WxPython、Matplotlib等對其進行設計,并使用wxFormBuilder、FlashCS6、pyinstaller、enigmavirtualbox等應用軟件對程序進行輔助設計[8]。系統實現功能的重點包括:GUI布局、仿真程序的代碼編寫、素材的制作以及程序的易用性[9]。針對以上的功能實現,使用輔助工具wxFormBuilder和手動編寫WxPython代碼對整體GUI進行結構上的布局,使用Numpy和Matplotlib對仿真過程中的無耗傳輸線方程進行計算求解,以及傳輸線上電壓和電流波形的動態演示,使用FlashCS6對素材進行整合和裁剪,利用pyinstaller和enigmavirtualbox對源代碼文件和素材進行打包,并封裝成單獨可執行文件,以達到易用性的目的[10]。

二軟件需求分析與設計流程

在電子信息類課程的教學中,電磁場與微波技術的教學是其中一個重點也是難點。目前的微波技術教學主要采用文字、靜態圖像資料或PPT來進行教學,從而導致教學過程中存在以下難點:(1)教學資源稀少,目前書本中提供的電磁場與微波圖例較少且抽象;(2)圖案不夠形象,傳統書本教材所提供的圖例都為靜態圖片,如果沒有對電磁學有一定深入的理解,很難從靜態圖片中體會到電磁學中物理量的動態變化,而這一缺點是采用書本教學無法避免的。(3)電磁學的理論較為抽象,并且復雜,單純的使用圖像和文本板書的形式不僅加大了學生對這些理論的認知難度,同時也難以提高學生的興趣。采用多媒體技術輔助教學是有效提高教學效果的重要途徑,通過播放電磁場與微波技術課程中的演示動畫,理論與實踐相結合,使學生自發地理解和掌握課本知識。同時,有利于提升學生的學習效率,深入理解課程內容。基于以上考慮,對電磁場與微波技術多媒體動畫演示軟件的開發需求就顯得十分重要,通過整理微波技術的教學資源,并利用動態圖像,動畫,視頻等多媒體資源來對枯燥的電磁學公式進行解釋,把課本上一些復雜的理論知識,通過多媒體的形式表現出來,從而有利于加深學生對相關理論的直觀感受,從而幫助學生對微波技術專業知識的理解,取得更好的教學效果。因此,基于多媒體技術的電磁場與微波技術教學軟件的開發,具有十分重要的現實意義。(一)演示界面切換需求。在電磁場與微波技術多媒體教學演示軟件系統中,主界面為微波技術理論中的傳輸線仿真界面。界面的按鍵主要分成三種:一種是轉換傳輸線類型的按鍵,一種是顯示和隱藏電壓、電流波形的按鍵,另一種則是控制仿真程序啟動和暫停的按鍵。軟件具備的按鍵控制功能為:根據用戶點擊的轉換按鍵分別展示不同的傳輸線電路圖和不同的參數輸入框;根據用戶點擊的顯示和隱藏按鍵,分別展示所要求展示的波形;根據用戶點擊的啟動和暫停按鍵,決定動態波形的演示和暫停。(二)參數輸入輸出控制需求。參數輸入控制是結合按鍵控制功能中“傳輸線類型轉換按鍵”來設計的。根據設定不同的傳輸線類型更換不同的參數輸入控制,默認只允許用戶自定義輸入輸出阻抗,并且選擇性地根據傳輸線類型開放和鎖定輸出阻抗的不同輸入框。默認鎖定禁止用戶定義傳輸線的特征參數的輸出結果,并且初值為空。當輸入參數完畢后,按下開始按鍵,軟件會根據給定的輸入參數計算得到輸出結果,并將計算結果反饋到輸出框上。(三)菜單控制需求。在該軟件系統中,菜單的主要作用是控制Flash動畫的窗口彈出,為下一步播放作準備。菜單內容主要分為五個部分:波導、波投射、極化波、其他應用及版權信息等。波導菜單用來演示不同波導形式內部電磁場分布的動態效果;波投射用來演示均勻平面波在不同介質中的反射、透射情況,以及平面電磁波在介質中的傳播和衰減情況;極化波用來演示不同極化波的合成過程,及其在空間的動態傳播過程動畫;其他菜單用來演示電磁場與微波技術在現實生活當中的應用領域,以及展示軟件的作者和版權信息。(四)圖形圖像需求及Flash動畫需求。圖形和圖像抽象化程度相比于文字較低,它能通過豐富的圖案和層次感表達出有用信息,具有能夠反應客觀世界的屬性,并且能夠承載更多的信息量。本文的目標是通過所設計軟件的主界面電路示意圖,能夠清晰地確定正在仿真的傳輸線類型。Flash動畫能夠模擬客觀事件的變化及運動過程,從而突出變化的事物在運動過程中的本質規律,更加生動形象地展示和傳遞信息。同時,使用Flash動畫能夠提高學生的興趣,獲得較好的教學效果。本設計中,Flash動畫素材占據大多數的多媒體演示,包括波導的場分布,均勻平面波的投射,極化波的動態展示,以及微波技術在實際生活當中的應用等。基于以上需求分析,本文所采用的軟件設計流程及思路如圖2所示。

三軟件設計的功能實現與效果展示

電磁場與微波技術多媒體教學軟件的開發目的是為了在教學過程中,充分發揮多媒體素材的直觀性與交互性,動態畫面的展示效果并且易于使用。因此,軟件系統的設計內容主要包括系統的界面設計、交互設計以及設計等三個方面[11]。(一)界面設計。本文所設計的電磁場與微波技術多媒體教學演示軟件的主界面如圖3所示,主要由窗口、菜單、按鈕、文本框等元素組成。界面的布局就是對系統組件的布置、擺放以及對不同的控件素材進行整合與設計,從而使得多媒體教學軟件能夠以合適、科學的運行狀態被用戶打開,并且展示整個軟件的友好的交互界面[12]。界面的設計遵循簡單、實用、風格統一的原則,程序的最頂部為功能菜單欄,用于完成主界面與副界面的交換。主界面為微波傳輸線的狀態分析仿真界面,副界面為Flash動畫的展示。在主界面中,將內容展示放在界面的正中心,以達到用戶的視覺中心及主體突出的效果。內容展示分為兩部分,上半部分為波形的動態仿真區域,用于顯示傳輸線上電壓和電流的波形仿真結果,即動態展示行波、駐波、行駐波的效果。下半部分為傳輸線電路示意圖,可以通過該部分確定傳輸線的仿真類型以及波形與傳輸線位置的對應關系。在內容展示下方設置主要交互界面,用于對展示的內容進行操作,包括切換傳輸線的負載類型,輸入負載參數,打開或關閉電壓電流顯示選項,啟動和暫停波形仿真,滿足用戶的操作習慣[13]。(二)交互設計。電磁場與微波技術多媒體教學軟件的交互設計主要體現在用戶與仿真界面的交互,用戶與參數輸入輸出框的交互,及用戶與Flash動畫的交互三個方面。用戶可通過仿真界面上的按鈕切換不同的傳輸線模型,從而進行不同類型的傳輸線仿真。仿真界面擁有四個控制按鈕,分別用于仿真波形的啟動、暫停,電壓電流的顯示開關,用戶可通過這四個按鈕進行與仿真界面的交互。在用戶選擇傳輸線類型之后,參數的輸入輸出框會隨之改變以適應模型,用戶可通過輸入框輸入合法參數,在點擊啟動按鈕后程序會自動計算得出模型參數的計算結果并顯示在輸出框,從而達到用戶與參數輸入輸出框的交互。另外,通過菜單欄可啟用Flash動畫演示功能,在彈出窗口中的Flash有內嵌必要的交互按鈕,根據不同的Flash類型,交互按鈕有所不同。其主要功能有開始和暫停動畫演示,必要的參數輸入輸出,及控制動畫的播放速度等,用戶可通過這些按鈕實現與Flash演示動畫的交互。(三)設計。為了方便使用,本軟件采用了打包單文件形式。將編寫的程序源代碼利用pyinstaller進行打包,生成單文件可執行程序。再將該可執行程序利用文件虛擬化技術,同所使用的資源文件一起再進行打包,最終形成一個可直接解壓,無須依賴其他文件運行的可執行文件。Pyinstaller是一個用python編寫的打包文件工具,它具有將python工程封裝成單個文件的功能。由于python程序的運行依賴于python的環境,在其他的操作系統上可能未擁有相應的環境,再者本程序所使用的第三方工具包可能在不同環境下也有所不同,加之python系統版本差異等原因,所以要使python程序能在其他機器上運行,將其打包是必要的。(四)flash播放功能實現。在菜單欄中點擊相應的菜單項目,軟件能夠從本地中獲取同名flash資源對其進行播放。flash播放功能的實現,其過程為,按下按鍵后彈出一個wxpython新彈窗,加載系統的ActiveX控件播放相應的flash視頻。窗口大小等依照傳入參數即文件名進行讀取并啟用ActiveX進行播放。圖4所示為橢圓極化波的flash動畫演示,圖5所示為平面電磁波投射到兩層介質分界面上的flash動畫演示。五結論本文設計和開發了一款電磁場與微波技術多媒體動畫教學演示軟件。首先,介紹了多媒體動畫教學的發展歷史與現狀,同時根據所要實現的功能,分析軟件的需求及重點與難點。其次,通過設計和實現該教學演示軟件,比較直觀地展現了如何將多媒體教學素材和相關專業知識點相結合,為其它的基于PC端的多媒體教學演示軟件的設計和實現提供參考。再次,將源程序文件與多媒體素材二次打包封裝,將原本依賴于編譯環境和素材資源的程序工程文件夾轉換成一個單文件的可執行程序,為今后將桌面多文件程序封裝成單文件應用程序提供借鑒。最后,通過本次設計和實現,展現了采用Python語言開發的簡便性;通過把電磁場與微波技術的抽象知識轉化為具體動畫演示的過程也顯示了多媒體動畫教學的優越性。

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