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研究方向二:射频识别与微波技术
2016-11-13 18:02  

1. 本研究方向特色

1)草原畜牧业中物联网应用研究

结合我区草原畜牧业的特点,以物联网技术为支撑,通过对RFID耳标身份识别、微波通信、北斗卫星定位跟踪、自动信息采集、大数据分析与管理等技术的集成创新应用,研发草原放牧监管、牲畜生长周期监测、屠宰加工、仓储物流、消费查询等全流程溯源的关键软硬件技术及设备,初步实现产业化。本方向以“产学研用”相结合,分别在呼伦贝尔市鄂温克旗和锡林郭勒盟苏尼特左旗应用实施,建立了3个现代化养殖示范区,改造了3个屠宰加工企业,为100万只羊佩戴了电子耳标,目前累计出栏15.4万只,为牧民增收782万元。

      图一:团队在“草原英才”工程产业创新创业人才团队和内蒙古重大科研专项的支持下,实现了全流程溯源的关键软硬件技

      术及设备并且团队根据行业发展需求主持制定了5项畜产品朔源的内蒙古自治区地方标准和一系列自主知识产权的软硬件成果

图二:团队成果被人民日报,中央电视台二套节目所报道,并且入选了国家“十二五”科技创新成就展

2)微波天线热疗技术研究

研究微波定向加热,提高肿瘤组织吸收化疗药物的性能和肿瘤组织的加热效果;利用FDTD计算辐射器阵列在肿瘤组织的电磁场分布情况,结合热传导方程求出温度分布,以不损伤正常组织情况下对肿瘤持续加热为目标,设计不同的辐射器阵列分时段切换工作。论证微波结合碳纳米粒子靶向技术对肿瘤治疗的提升作用,探讨微波治疗肿瘤的分时复用波束形成技术的新方法,为微波更好的治疗癌症奠定基础。

                                                                                                         图三:微波热疗天线

                                       图四:在微波热疗天线设计中提出以热图的反复叠加和匹配,对肿瘤进行最小灼伤性治疗

3)微波材料与器件的研究

综合采用集总参数等效微波电路理论方法和分布参数电路的软件模拟的方法进行研究,优化器件结构参数和特性,为新型微波速调管的发展提供理论上的支持。研究电磁波通过薄介质棒的共振透射理论,通过亚波长孔介质谐振器增强传输效果,并进行宽频带微波传输左手材料的探索和研制。

4)减弱黑障效应研究

采用电磁场数值计算方法分析了等离子鞘中的电波传播特性;结合卫星导航信号模拟技术,对等离子鞘信道进行数学建模,分析等离子鞘对卫星导航性能的影响;研究了波束形成技术用于抑制等离子鞘“黑障”效应的性能及可行性。

图五:等离子鞘形成图以及波数合成天线和软件模拟框图

2.本研究方向优势

本方向借助内蒙古独特的草原牲畜放养模式,开展物联网在草原畜牧业中的应用研究;通过电磁场微波技术,进行微波热疗与新型微波器件的研究。先后承担国家自然科学基金3项、内蒙古自治区科技重大专项1项、内蒙古自治区相关科技项目5项以及包头市科技项目4项。部分研究成果在在锡林郭勒盟、阿拉善盟、呼伦贝尔市、包头市得到应用,取得了良好的经济效益,并获得包头市科技进步二等奖1项。近年来团队成员发表科研论文40余篇,其中SCIEI收录20余篇,申请发明专利10项。

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