微波技术的基本原理篇1

关键词：无线电力传输技术电磁感应射频原理与应用前景

1.引言

自17世纪人类发现如何发电后就用金属电线来四处传输电力。时至今日，供电网、高压线已遍布全球的角角落落。在工作和生活中，越来越多的电器给我们带来极大便捷的同时，不知不觉各种“理不清”的电源线、数据线带来的困扰也与日俱增。不过，这些年的科技发展表明，在无线数据传输技术日益普及之时，科学家对无线电力传输（WirelessPowerTransmission，WPT）的研究也有了很大突破，从某种意义上来讲，无线电力传输也不再是幻想——在未来的生活中摆脱那些纷乱的电源线已成为可能。

2.无线电力传输的发展历史

19世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的名尼古拉·特斯拉（NikolaTesla，1856—1943）在电气与无线电技术方面作出了突出贡献。他1881年发现了旋转磁场原理，并用于制造感应电动机；1888年发明多相交流传输及配电系统；1889—1890年制成赫兹振荡器；1891年发明高频变压器（特斯拉线圈），现仍广泛用于无线电、电视机及其他电子设备。他曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性，并在1899年演示了不用导线采用高频电流的电动机，但由于效率低和对安全方面的担忧，无线电力传输的技术无突破性进展［1］。1901—1905年在纽约附近的长岛建造Wardenclyffe塔，是一座复杂的电磁振荡器，设想它将能够把电力输送到世界上任何一个角落，特斯拉利用此塔实现地球与电离层共振。

2001年5月，法国国家科学研究中心的皮格努莱特，利用微波无线传输电能点亮40m外一个200W的灯泡。其后，2003年在岛上建造的10kW试验型微波输电装置，已开始以2.45GHz频率向接近1km的格朗巴桑村进行点对点无线供电。

2005年，香港城市大学电子工程学系教授许树源成功研制出“无线电池充电平台”，但其使用时仍然要将产品与充电器接触。

2006年10月，日本展出了无线电力传输系统。此系统输出端电力为7V、400mA，收发线圈间距为4mm时，输电效率最大为50%，用于手机快速充电。

2007年6月，美国麻省理工学院的物理学助理教授马林·索尔贾希克研究团队实现了在短距离内的无线电力传输。他们给一个直径60厘米的线圈通电，6英尺（约1.83米）之外连接在另一个线圈上的60瓦的灯泡被点亮了。这种马林称之为“WiTricity”技术的原理是“磁耦合共振”。

2008年9月，北美电力研讨会的论文显示，他们已经在美国内华达州的雷电实验室成功地将800W电力用无线的方式传输到5m远的距离。

2009年10月，日本奈良市针对充电式混合动力巴士进行了无线充电实验。供电线圈埋入充电台的混凝土中，汽车驶上充电台，将车载线圈对准供电线圈就能开始充电。

3.无线电力传输的基本原理

3.1电磁感应——短程传输

电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。电磁感应是电磁学中的基本原理，变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。利用电磁感应进行短程电力传输的基本原理如图1所示，发射线圈L1和接收线圈L2之间利用磁耦合来传递能量。若线圈L1中通已交变电流，该电流将在周围介质中形成一个交变磁场，线圈L2中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。

3.2电磁耦合共振——中程传输

中程无线电力传输方式是以电磁波“射频”或者非辐射性谐振“磁耦合”等形式将电能进行传输。它基于电磁共振耦合原理，利用非辐射磁场实现电力高效传输。在电子学的理论中，当交变电流通过导体，导体的周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波的频率低于100khz时，电磁波就会被地表吸收，不能形成有效的传输，当电磁波频率高于100khz时，电磁波便可以在空气中传播，并且经大气层外缘的电离层反射，形成较远距离传输能力，人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频（即：RF）。将电信息源（模拟或者数字）用高频电流进行调制（调幅或者调频），形成射频信号后，经过天线发射到空中；较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制，再还原成电信息源，这一过程称为无线传输。中程传输是利用电磁波损失小的天线技术，并借助二极管、非接触IC卡、无线电子标签，等等，实现效率较高的无线电力传输。

具体来说，整个装置包含两个线圈，每一个线圈都是一个自振系统。其中一个是发射装置，与能量相连，它并不向外发射电磁波，而是利用振荡器产生高频振荡电流，通过发射线圈向外发射电磁波，在周围形成一个非辐射磁场，即将电能转化为磁场。当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，完成磁场到电能的转换，从而实现电能的高效传输。图2是一个典型的利用电磁共振来实现无线电力传输的系统方案。电磁波的频率越高其向空间辐射的能量就越大，传输效率就越高。

3.3微波/激光——远程传输

理论上讲，无线电波的波长越短，其定向性越好，弥散就越小。所以，可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输，这对于新能源的开发利用、解决未来能源短缺问题也有着重要意义。1968年，美国工程师彼得格拉提出了空间太阳能发电（SpaceSolarPower，SSP）的概念。其构想是在地球外层空间建立太能能发电基地，通过微波将电能送回地球。

4.无线电力技术的应用前景

无线电力传输作为一种先进的技术一般应用于特殊的场合，具有广泛的应用前景。

4.1给一些难以架设线路或危险的地区供应电能

高山、森林、沙漠、海岛等地的台站经常遇到架设电力线路困难的问题，而工作在这些地方的边防哨所、无线电导航台、卫星监控站、天文观测点等需要生活和工作用电，无线输电可补充电力不足。此外，无线输电技术还可以给游牧等分散区村落无变压器供电和给用于开采放射性矿物、伐木的机器人供电。

4.2解决地面太阳能电站、水电站、风力电站、原子能电站的电能输送问题

我国的新疆、西藏、青海等地降雨量少、日照充足且存在大片荒芜土地，南方部分地区水力、风力资源丰富，这些地区有利于建造地面太阳能发电站或水电站、风力电站。可是，这些地区人烟稀少、地形复杂，在崇山峻岭之中难以架设线路，这时无线输电技术就有了用武之地。采用无线输电技术，还可以把核电站建在沙漠、荒岛等地。这样一方面便于埋葬核废料，另一方面当电站运行发生故障时也可以避免对周围动植物的大量伤害和耕地的污染。

4.3传送卫星太阳能电站的电能

所谓卫星太阳能电站，就是用运载火箭或航天飞机将太阳能电池板或太阳能聚光镜等材料发送到赤道上空35800km的地球静止同步轨道上。在太空的太阳光线没有地球大气层的影响，辐射能量十分稳定，是“取之不尽”的洁净能源。并且一年中有99%的时间是白天，其利用效率比地面上要高出6—15倍［3］。在那里利用太阳能电池板把阳光直接转变为电能，或者用太阳能聚光镜把阳光汇聚起来作为热源，像地面热电厂一样发电。这样产生的电能供给微波源或激光器，然后采用无线输电技术将大功率电磁射束发送至地面，接收到的微波能量经整流器后变成直流电，由变、配电设施供给用户。

4.4无接点充电插座

随着无线电力技术的发展，一些小型用电设备已经实现了无线供电。如：电动牙刷、“免电池”无线鼠标、无线供电“膜片”/“垫”等。无线供电“膜片”/“垫”是一种家用电器无线供电方式，用一片图书大小的柔软塑料膜片就可对家电进行无线供电，可为圣诞树上的LED、装饰灯、鱼缸水中的灯泡、小型电机、手机、MP3、随身听、温度传感器、助听器、汽车零部件、甚至是植入式医疗器件等供电。

4.5给以微波发动机推进的交通运输工具供电

现在大部分交通运输工具燃烧石油产品，其发动机叫做柴油发动机、汽油发动机等。与此类比，以微波作为能源推进的发动机叫做微波发动机。微波是工作频率在0.3—300GHz的电磁波，不能直接用它来驱动电动机，因为要设计出在如此高的频率下工作的发动机非常困难。如果思路加以改变，把微波能量转变为直流电流的整流器，那么微波就可以直接作为交通工具的能源了。煤、石油、天然气的存储量有限，而日消耗量巨大，总有耗尽之日，到那时卫星太阳能电站可望成为能源供给的主干，通过无线输电技术就可以直接把微波能量输给交通运输工具。

4.6在月球和地球之间架起能量之桥

世界人口的不断增长和地球资源的日益耗尽，太阳系中其他星球的开发利用是人类一直以来的夙愿。月球是地球的天然卫星，其上资源丰富，地域辽阔，是首先要开发的星体。未来人类对月球的利用主要是移民和资源获取。月球的土壤里富含SiO2，是制造太阳能电池的原料。如果先在月球上建立起工厂，然后把太阳能电站直接建在月球上，比起建在地球静止同步轨道上要容易些，借助于微波束或激光束把电能发送到地球。

5.结语

随着无线电力传输技术的不断发展与成熟，不但使人们未来的生活有望摆脱手机、相机、笔记本电脑等移动设备电源线的束缚，享受在机场、车站、酒店多种场所提供的无线电力，而且可用于一些特殊场合，如人体植入仪器如心脏起搏器等的输电问题、新能源（电动）汽车、低轨道军用卫星、太阳能卫星发电站等。在世界经济迅速发展的今天，节能和新的、可再生能源的开发是摆在能源工作者面前的首要问题。太阳能是取之不尽、用之不竭的干净能源。除核能、地热能和潮汐能之外，地球上的所有能源都来自太阳，建造卫星太阳能电站是解决人类能源危机的重要途径。要将相对地球静止的同步轨道上的电能输送的地面，无线输电技术将发挥至关重要的作用。从长远来看，该技术具有潜在的广泛应用前景。但是，每一种无线传输方式，都有一系列问题需要解决，如电能传输效率问题，电力公司如何收费和计费，能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害，等等。不管怎样，一旦这项技术能够普及，就会给人们的生活带来巨大的便利。

参考文献

微波技术的基本原理篇2

摘要：随着经济的发展，科技的建设与创新，冶金工程在发展中也取得了明显的进步。微波技术具有对提高金属的回收率、降低冶金工程中消耗的能源、降低工作时间等特点，所以在冶金工程的生产中得到广泛的运用。基于此，本文就微波技术在冶金工程中的运用进行科学有效的研究与分析。

关键词：微波技术；冶金工程；运用；研究与分析随着科学技术的快速发展，冶金行业也在发展过程中发生了巨大的转变。现如今，实际的生产的速度已经不能够满足在生产中的要求。微波技术自身具有的各种特点成为提炼金属的有利方法。

一、微波技术的简要分析

微波技术源于上个世纪初始时期，在种类繁多的冶金技术中，微波技术作为新型的技术在发展中独占鳌头，在市场中找到了前进的方向，并且得到社会各界的关注。因为微波技术具有稳定性等特点，其选择性加热的特征逐渐获得重视，在后期技术的发展阶段和均匀加热、内部加热以及快速加热等方式逐渐被人们的发掘出来。所以在冶金工程的利用中，人们根据其自身的各种特征对矿物的浸出、煅烧等进行冶炼。所以说，冶金工程在生产期间不能够没有微波技术的融入，在冶金工程中受到一定程度的重视。

二、微波技术在冶金工程中的有效利用

（一）萃取的有效利用

在进行冶金工程的生产阶段，微波技术不能不被重视，其原因就是本身具有萃取辅助技术，在经济不断发展的过程中逐渐被利用。这种技术在萃取阶段，利用介质之间的传递促进物体的逐渐加热，这样才能够将萃取的过程有效的完成。有效的运用微波技术将萃取技术的结合，其目的就是能够最大限度的缩短萃取所利用的时间，提高萃取的效率。与此同时，更要注意的是，要想使得溶剂的活性程度有所提升，在进行萃取的初始阶段就应该选择易容效果好的溶液来完成生产。在对铂元素和钯元素的萃取过程中，所在的离子成分能够通过微波的辐射作用而发生一定的转变。由此可见，微波技术有效的利用在冶金工程当中，其技术能够在创新中，带来更多可以利用的价值。此外，萃取辅助技术的萃取率一般情况下都很高，所以冶金工程对金属资源的提取成本比以往的情况要低许多。

（二）浸出的有效利用

在微波技术浸出有效利用阶段，因为在冶金工程生产过程中，其材料在利用中经常有质量优劣不等的现象发生，这种情况下就造成了冶金原料在方式选择处理中有着较大的差异性。而现阶段冶金原料的质量都不能够符合标准，因此在方法的选择上经常选择湿法工艺来处理，处理妥善后才能够进行下一步的操作。虽说完成后的产品与其他技术方法之间的差距并不是很大，但是这种方法的浸出效果不是非常理想好。在处理的过程中加工的时间比较久，不能保证工作效率的问题。根据矿石自身的特殊性质而言，其总碳量的逐渐降低就使得与预期值更加靠近能。

（三）干燥处理的有效进行

在微波技术的处理阶段，因为微波技术本身存在许多特殊性质，在干燥处理过程中成为不可缺失的一项重要阶段。微波技术能够被水吸收，在干燥处理时常会触及到辐射等各个领域。根据微波技术自身情况开说，干燥水平不仅能够促进速率升高，在此期间也能够确保物品的完整性。在硼酸干燥的试验阶段，当微波技术的功率达到一定的范围时，实验对象在温度的变化中也会发生改变，虽说能够达到初始的目标，但是在下降中不能够实现水与实验对象的离析。在实验中硼酸的外表情况并未发生变化，就说明实验得到成功，同时意在表明在微波技术的干燥处理中，是非常成功的。

（四）热碳还原的有效利用

在利用微波技术进行冶金中，最重要的就是碳热的处理阶段，在进行处理时的工作原理是在高温的状态下可以吸收物质，在冶金过程中碳可以发挥出自身存在的微波状态下的反映状况，而实效高温的效果。在此阶段，碳可以根据还原剂作用将微波技术下放映出的物质吸收，这种方式就是微波碳热还原技术。现阶段主要运用的方式就是利用还原氧化物的形式来实现碳的吸收，在微波的作用中，可以冶炼出金属化合物。就微波技术而言，在加热时要尽量的防止冷中心问题，从而使得提炼能够达到最好状态。除此之外，微波技术自身的废渣处理也展现出其效果，特别是含有铁的废渣的处理中，可以把磁铁矿和碳进行同时处理，这样不但能够使原有的加热进程加快，也能将其中受到的铁进行回收利用。

综上所述，随着科学技术的不断发展，在现有的冶金工程中，微波技术是最有竞争力的一项技术，其自身拥有的各种特殊性质在业界中不断受到肯定。其中金属回收率技术不仅能够降低成本的开销，也能为社会节约更多的资源。对于企业的建设发展来看，这种技术能够在一定程度上减少工作的时间，在冶金行业中得到广泛的使用。

参考文献：

[1]刘能生,彭金辉,张利波,张泽彪.微波技术在稀贵金属冶金中的研究应用进展[J].贵金属,2009.

[2]艾立群,张彦龙,朱祎姮,张小妹.微波加热技术在冶金工业中的应用[J].冶金能源,2013.

微波技术的基本原理篇3

关键词:三元阵列技术;水压场测量;信噪比

引言

精密制造业快速发展，船舶朝着大型化及高精度的方向发展，船舶动力系统是船舶制造业中最重要的设备。微弱水压是船舶在航行过程中引起的周围水域的压力变化，是研制船舶动力系统时需要考虑的重要因素之一。因此，对深海船微弱压力的测试成为船舶制造业的研究课题之一。同时，随着传感器及物联网技术的发展，基于传感器的压力测试系统大量应用在深海船微弱压力数据采集及处理中，其中三元阵列系统得到了最广范的应用，通过不同方位的传感器得到压力数据的三元阵列，随后通过数据处理得到水压场特征值，系统采集数据准确，算法实效性高，是现在船舶微弱水压场测量的主要技术［1］。本文对船舶微弱水压场的测量技术进行分析，改进传统的三元阵技术使其能适应深海领域的水压场测量。

1三元阵微弱水压测试系统结构

三元阵微弱测水压场试系统包含3个水压传感单元，其形成一个三角区域，每个区域的传感器分布在一条直线上，通过水面上的控制器对传感器进行控制，获取不同空间分布的微弱测水压场值。水面上的控制器包括电源管理模块、以及一些信号处理单元，包括同步、滤波、信号调制调解等［2］，整个系统的结构如图1所示。如图1所示，整个三元阵微弱测水压场试系统主要由以下重要模块组成:1)高灵敏度的水压场传感器通过合理的空间部署采集不同水位、不同方向的水压场数据。2)水下电子舱控制水压场传感器开关，传感器将采集数据上传至水下电子舱，对其进行数据信号初步处理，并将结果通过传输电缆上传至控制单元。3)水上的控制及信号处理单元水上控制及信号处理单元对接收到的水压场传感器进行处理，并控制水下电子舱。

2基于三元阵列的水压场特征值分析

利用三元阵列水压场测试系统采集数据的目的就是为了提取其压力特征值，使船舶动力系统及电子设备能够去除水压场信号的干扰。本文利用小波包分析方法，通过滤波船舶航行中水压场的干扰背景，提取出其特征值。小波包提取法的步骤如下［3］:1)对水压场按照不同的层次对信号的小波包进行分解。2)分解后形成了不同层次的小波包集，按照给定的标准确定一个最优值。3)小波包分析后形成了离散系数，并按照阀值对系数进行量化。4)通过量化后的小波包离散系数及确定的最优小波基对船舶水压场数据进行重构，并提取出水压场信号特征值。2.1最优小波包基确定利用三元阵列水压场测试系统采集的水压场数据由多个不同空间属性的小波包组成，每个包的特性不同，需要选择一个基准小波包来表示水压场信号的特性，其选择原则是使代价函数最小。三元阵列的小波包处在树结构的不同层次，本文采用搜索方法，自低向上进行搜索［4］，图2(a)中每个框中的数值代表其小波包代价值，子节点的上一层节点称为母节点，若母节点衍生的2个子节点的代价和小于自身价值，则修改母节点代码为2个子节点的代价和。搜索层次如图2所示。2.2阀值的量化系数采用极小化均值对三元阵列的水压场小波包进行量化:(1)式中:ck为确定的最优小波包基的分解系数;n为系数的数量值;AIGMA为海上水压场传感器采集数据混入的噪声均方差;ALPHA为公式的调整参数，根据实际情况本文取ALPHA=1.258。小波包系数确定后，需要对其标准化，首先选择一个标准阀值，有硬阀值和软阀值2种选择。1)硬阀值小波包的系数与硬阀值进行比较，若小于硬阀值则为0，否则保留原值［5］。

3算法实现及仿真

3.1算法实现上节给出了水压场的特征值分析及小波包的系数，下面给出基于三元阵列的水压场分析方法，本文采用自适应滤波器对水压场信号进行过滤，其原理如图3所示。如图3中，滤波器的3个输入X1，X2，X3对应三元阵列水压场测试的不同方向的水压场数据集，自适应滤波器中的3个向量权值为W1，W2，W3，用如下表达式表示:3.1算法实现对本文基于三元阵列的水压场的数据分析进行仿真，与传统的水压场数据信号测量结果进行对比，给出不同水柱幅度的测量误差均方差的比较值，如表1所示。

4结语

微波技术的基本原理篇4

【关键词】多波束巴特勒矩阵波束成形

1引言

随着通信与测控技术的不断发展，要求通信站能对多个用户进行通信。近些年空域分集技术得到广泛关注，基于多波束技术的多用户系统得到深入研究。本文首先对各种多波束方案进行了介绍，并对各种多波束技术进行了对比。空分多址，主要通过用户空间上存在不相关性，从而通过空间滤波的方式，通过每个用户在空间上的区别，区分出不同用户的信号。实现该多址方式的重要技术手段就是多波束成形技术。

2固定多波束天线及其波束形成网络的基本原理

无源多波束成形网络，是通过微波无源器件，通过级联或者插入的方法，使得微波信号天线的不同单元间形成不同延迟、不同幅度的加权，在单元间形成规则的幅相加权，以达到波束成形的目的，不同的输入端口可以形成不同的单元幅相加权，从而产生多个波束。

和有源相控阵列相比，无源多波束天线具有造价低廉的优点，因而更加适用于大批量制作生产，所以构成无源多波束天线的波束形成网络就具有很大的研究价值。目前比较前沿的无源多波束网络有rotman透镜技术、巴特勒矩阵技术。

一个损耗小、制造成本低廉的波束形成网络可以减小发射功率损耗，提高功放利用率，从而提升整机性能。在无源多波束网络中，butler矩阵是一种经常使用的波束形成网络，主要由90°电桥、0dB交叉耦合器、移相器构成。

3基于4×4巴特勒矩阵的无源多波束成形网络设计

针对一维小型化无源多波束成形网络，利用带状线在厚度方向的一维封闭场限制，有效缩减了butler矩阵的厚度，对X波段带状线4×4butler矩阵进行了仿真。

仿真选用了Rogers5880板材作为介质基板，该介质基板的介电常数为2.2。设计带状线为对称带状线，带状线距离上下壁的厚度为0.5mm，总厚度1mm。计算50欧姆线宽为0.8mm。

分别设计了3dB分支线耦合器、0dB分支线交叉耦合器、移相器，而后对电路进行级联，并对各参数进行优化，得到电路结构如图2。

通过有限元分析，得到了该无源多波束网络各个通道的相位加权关系如图3所示。可以看到每个相邻通道的相位差约为45°，在8.4GHz附近相位差随频率变化不大。

该无源多波束网络各个通道的幅度加权关系如图4所示。本次设计采用了等幅加权的方式，在验证频段8.4GHz附近，各个通道的幅度曲线相互交汇，幅度平衡度较好。

4结束语

本文介绍了无源多波束形成网络的基本原理，对无源多波束形成网络进行了基于微带线技术的小型化设计与仿真。由仿真数据可以看出，带状线的巴特勒矩阵在窄带带宽内，幅度平衡度达到了±0.5dB，相位平衡度在±5°以内。利用带状线的电磁结构限制，设计的巴特勒矩阵厚度仅为1mm，但是该巴特勒矩阵的面积较大，需要进行改进。其主要改进措施有两步，第一步，以折叠线替代直线，减小分支线电桥的布板面积；第二步，以雪夫曼移相器替代传输线移相器，缩减布板面积的同时扩展工作带宽。

参考文献

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[2]杨煜，冯正和.用改进的Bulter矩阵实现固定多波束面天线阵[J].微波学报，2000.

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作者简介

周越，男，硕士学位。现供职于中国电子科技集团公司第五十四研究所，从事微波毫米波相控阵技术研究、微波通信系统研究、机载相控阵技术研究。

微波技术的基本原理篇5

关键词：采油技术发展

当前，中国石油企业承担着国家60%的石油供给，是中国石油安全的重要保证。在石油对外依赖度逐渐增大的紧迫形势下，中国石油企业对国家石油安全的作用将更加重大，并且这也是立足本土，确保安全的实际需要。从石油企业来讲，解决国内原油供给紧张的矛盾有两种方法，其一是寻找新的储量投入开发，其二是提高已开发油田的采收率，而在有限资源条件下，新的储量发现越来越困难，由此，提高采收率技术上升到保障国家石油供给安全甚至国家安全的重要战略地位，其未来技术发展的方向和速度关系到国计民生状况，鉴于此，采油技术的应用将有重大战略意义。

一、微生物采油技术

近些年，微生物采油技术因其存在诸多优点，已经成为一项迅速发展的提高原油采收率的技术。微生物采油技术，就是通过运用微生物来提高采油采收率，它是通过把微生物直接注入到地下油层，这样储油层就成为一个大发酵罐，微生物就能够在里面繁殖，使微生物在其中发生有益的活动，因其活动产生的产物与周围的物质发生作用，改变了原油固有的化学特征，使原油的流动性质也发生了改变，从而达到提高原油采收率效果的技术。

同传统提高采收率的方法比较，微生物采油具有这样的优点，一是生产成本比较低，二是施工过程和施工的工艺相对简单，操作起来也容易，方式也多样，易于控制。三是对底层不产生破坏，可以循环使用，生物还容易降解，不会产生大的污染。最后还有能够持续提高采收率，易于应用的优点。通过微生物采油来提高采收率是一种多功能的技术，可以解决扫油效率低、流度比不利、原油渗透率低等问题。利用微生物提高采油采收率取决于很多因素，所以这项技术还有很多奥秘需要去探索。因为微生物采油技术相对来说比较方便，生产施工的成本也比较低，因此，这项技术受到了广泛的欢迎。同时，因为其自身功能较多，所以它具有其它采油技术所没有的特点。在今后我国油田开发过程中，这项技术必将能够起到越来越重要的作用。所以，应该进一步加大研究力度，开发其更加多的功能，实现持续提高原油采收率的效果，为我国社会持续稳定的发展提供能源保证。

二、CO2驱油技术

CO2采油技术始终是石油开采领域的研究重点，低渗透油藏由于渗透率过低，或者储层中水敏性黏土矿物较多，见水后发生膨胀阻塞孔隙，以致注水时吸水能力差，甚至不能注进水，或者难以见到注水效果。在这种情况下，采取注CO2气的方式，常可取得好的效果。20世纪80年代，国外注气混相和非混相驱油技术在低渗透油藏中已得到广泛的应用，并获得较好的经济效益。国内随着江苏、胜利和吉林等油田中小规模的CO2气藏以及松辽盆地大型高含CO2气藏的发现，注CO2驱油技术也逐步开始在油田进行现场应用。

应用CO2驱提高采收率主要有混相驱和非混相驱两种驱油方式，注入方式有水与气交替注入和重力稳定注入。其作用机制为促使原油膨胀、降低原油黏度、降低油水界面张力、改善流度比和储层渗透率、萃取和汽化原油中轻质烃和形成内部溶解气驱等，混相驱替效果要远大于非混相。CO2混相驱可小规模实施，具有广阔的应用前景。CO2非混相驱运用于整个油田，可以埋存大量的CO2。目前，中国CO2排放量居世界第二位，并且还在增长。预测表明，到2025年，中国CO2排放总量很可能超过美国，居世界第一位。随着对环保的日益关注，CO2捕集-封存-应用一体化提高采收率技术将使今后发展的新走向。

三、微波采油技术

近几十年来，我国对微波采油技术的研究有了很大进展，微波采油技术是指将大功率的微波天线下到要作用的油层位置，或用传输的方法将微波传到地下，对油层直接加热，降低原油粘度，提高采收率。目前设计的微波采油方法有三种：a.地面加热法，通过地面微波加热处理装置，对注入地层的水或水蒸气加热，此方法优点是不用改变现有井口设备，不需动管柱，施工方便。b.井下加热法。将微波源直接放入井下，使地层温度升高。c.多底井地层微波加热。该方法具有最佳的作用效果和作用效率。微波沿竖井段向下传到多连通器中的功分器，并与开窗侧钻的水平井内的天线相连通，微波能力通过水平天线向地层辐射。在这种结构中，由于在同一油层中可以钻探多条水平井，因此可以有效地提高微波辐射的作用效果。这种结构的有效作用半径和效果决定于开窗侧钻的水平井的个数和沿水平方向延伸的距离。

尽管微波采油技术具有很大的开发优势，但目前还基本上处于实验室研究阶段，没有进行广泛推广，其主要原因是有一些难点至今未能解决好，包括大功率位置微波装置的研制，微波发生器的频率控制以及加热的合理时间，作用机理和技术经济性以及地层能量亏空问题等仍是一些亟待解决的问题。

四、磁处理技术

目前我国的各大主力油田均建立了专门的磁技术研究机构，进行了系统的基础和应用研究，为有效地保护石油资源，避免和减少油层污染，提供了一种新方法。磁处理技术在油田工业中的应用起步较早，早在1985年，大庆油田就开展了磁防蜡的应用试验，并取得了成功。磁处理技术是利用磁场对原油及驱替液的物理、化学性质的影响，可使经磁场处理后的流体物性发生变化，产生降粘、降凝、防蜡、增注等作用。从手段上看，磁场的建立有两种基本方式，一种是通过电磁铁建立磁场，另一种是利用永磁体建立磁场。磁处理技术的应用范围十分广泛，主要包括以下几个方面：油井磁防蜡技术，用于解决油井结蜡问题，延长热洗周期，节约清防蜡成本；磁减阻输油技术，解决了高粘原油地面集输困难的问题，达到节能降耗的目的；增磁注技术，对水井注入水进行磁处理，降低注入压力，提高吸水指标和水驱油效果。

五、结语

我国蕴藏着极其丰富的石油资源，同时也存在着复杂的地质环境，使得大量的石油储备无法得到最好程度的开采，采油新技术具有其他常规采油方法无可比拟的优势，具有较好的应用前景。因此，加强提高采收率技术的基础研究，探索低成本的提高采收率方法，才能使采油新技术在石油工业中得到更好的应用和推广。

参考文献

[1]赖枫鹏，岑芳，黄志文等.微生物采油技术发展概述[J].资源与产业，2009年第八卷第二期.

微波技术的基本原理篇6

企业战略转型是企业对企业战略实施效果进行定量、定性的分拆评估后，为更好实现目标的使命，以应变性、创新性和全局性为原则，采取必要的调整措施，实施企业战略转型。

上海松下微波炉有限公司是1994年8月由日本松下电器产业株式会社和上海扬子江电子有限公司共同投资组建的合资企业，总投资25亿日元，是日本松下集团在中国的微波炉制造研发据点。公司投资以来，制定了引领世界微波炉潮流的发展战略，2002年，告别了传统变压器微波炉的生产，致力于变频微波炉、重量感应微波炉、红外感应微波炉、平板微波炉、蒸气微波炉及无线网络化微波炉的生产。2009年，公司在微波炉产销量在全球市场名列前茅，连续多年被评为全国外商投资双优企业，上海市文明单位、上海市出口百强企业、上海市高新技术企业基础上，创新企业三大战略转型：一是创新企业思路转型，包括环境、产品、市场战略转型；二是创新企业技术转型，包括从数量向质量、制造向开发、技术向专利转型；三是创新企业组织转型，包括研发向标准化、生产向一体化、管理向现代化转型；经过三大战略转型，战略思想上建立了创能、蓄能、节能三种能源战略的技术产品线；家电消费上形成了整体生活方案；销售重心向二线、三线城市扩大；技术转型上，成功实现了松下微波炉的开发中心从日本向上海转移，打造了上海市级独立自主的研发中心，确立了产品在业内的领导地位。2011年开始，松下微波炉的所有新产品全面进入“一级能效”时代，这在中国市场上所有微波炉生产厂家是绝对仅有的，并且，公司开始向巴西、墨西哥、英国等松下微波炉海外工厂进行技术支持和成果输出；组织转型上，公司又成功兼并了上海松下磁控管公司，成为业内唯一一家具备变频器、磁控管等核心装置设计和开发生产“一体化”微波炉制造企业，全球市场占有率占高端市场的25%。

至今，上海松下微波炉有限公司累计生产4000万台松下系列高端微波炉，产品还远销亚洲、美洲、欧洲、大洋洲、非洲等世界每个角落，2009年以来，公司产值从5.1亿元至2011年达24.1亿，实现了战略转型。

创新公司三大战略转型有以下几个要素。

一、创新企业思路转型

1.环境战略转型

在东日本地震后，针对电力不足和停电对策的需求，促进LED等节能设备的普及。为此，松下公司提出了建立“创能、蓄能、节能“三种能源战略的技术产品线。通过以：能源”的变革推动“安心、安全”的家居，楼宇、街区整体解决方案，使松下成为一个“环境革新企业”的典范。

2.产品战略转型

由于电视机、冰箱、洗衣机、微波炉等家电产品竞争已越来越激烈，企业已很难在这些层面取得新的成长和更大的利润空间，因此，公司的新目标并不仅仅局限于销售单个产品，更要讲这些产品综合起来，作为一个整体生活方案、一个商业模式系统的推广给消费者，以扩大市场。

3.市场战略转型

在中国市场，公司销售重心将不仅局限于一线城市，而是逐步向二线、三线城市扩大。这些城市的人口已达到了300万、500万，已拥有巨大的购买力。此外，天津、大连等正在建设智能城市，实现能源制造和消费的本地化，因此，公司主动参与到整个智能城市的建设中，提供整体家电解决方案。公司已在安徽、江西、湖南、湖北成立了营业部。

二、创新企业技术转型

1.从数量向质量转型

上海松下微波炉公司成立之初专注于微波炉的生产，基本上不承担产品开发设计任务，随着企业规模不断扩大，开始逐渐承担一些简单的改款设计，主要是外观方面的修改设计。公司在生产数量不断扩大的同时，积极参与行业标准活动，作为主要起草单位先后参与了《家用和类似用途电器的安全微波炉的特殊要求》、《家用和类似用途微波炉能效限定值及能效等级》、《家用微波炉性能测试方法》、《家用和类似用途电器的包装微波炉的特殊要求》、《微波炉用磁控管》等一系列国家的制定。

随着新品投放市场。公司非常注重科技研发的投入，组织技术人员攻关，并与美国UL认证机构和加拿大CSA认证机构合作，2004年，公司实验室通过了美国的UL的CTDP及加拿大CSA的SMTC的资质认可。

由于公司一直致力于前瞻技术的研究和投入，致使公司生产的微波炉产品在业内始终处于领导地位，尤其是公司的变频电源微波炉更是无可争议地走在世界最前沿。

2.从制造向开发转型

2005年，公司与日本母事业部联合开发具有一定技术难度的B等级产品。

2009年，日本母事业部承认公司具备了开发设计B等级产品的资格。同年，公司开发了3个大项目，总共包括5大系列产品。共计110多个机种。

2010年，日本母事业部宣布公司从生产据点向事业体转变，同年，公司完成了4个大项的立项，共设计开发了9个系列的产品，完成了180多个机种的成果转化。其中NN-CF770等高端产品在市场上取得了非常出色的销售业绩。

2011年，日本母事业部决定将研发中心由本部转移到上海，并于2009年起，日本因事业部就开始裁员，这是一个里程碑式的转变，因为日本方面从来就不允许其在海外的公司开发设计日本向商品，这标志着上海的开发实际能力和管理能力已经完全得到了日本总部的认可。上海松下微波炉也不负众望，在2011年立项的4大项目里完成了11个系列产品的成果转化、共计250多个机种投产上市。自主独立开发的DS591等多功能节能、环保、健康的微波炉产品帮助公司在2011年取得了1.23亿万的利润业绩，并在这一年里向巴西松下微波炉工厂、墨西哥松下微波炉工厂输出了23L全球向、SF平板系列向，26LGF系列、1.2cft以上大容量产品的实际方案，一举奠定了上海松下微波炉公司即将成为panasonic品牌微波炉全球研发事业本部的地位。公司也在2012年完成新研发大楼和新实验室大楼，为技术研发的再发展有了基础的保证。

3.从技术向专利转型

公司至今开发出了多种先进的加热技术、主要有蒸汽加热技术、立体脆烤加热技术、混合加热技术等多种感应技术；蒸汽感应技术、重量感应技术、红外感应技术等多种控制技术；光导操作控制、Geminy手机遥控技术及多种核心装置；超级变频器、Ultra变频器、Neo高效变频器、低辐射高效率的S型磁控管等器件。同时，上海松下微波炉公司针对中国市场的特殊要求，结合自身的长处，向市场推出了国家能效等级最高级的节能高效微波炉，这在中国市场上所有微波炉生产厂家里是绝无仅有的。

公司非常注重科研投入，近3年每年投入研发经费占当年的总销售的比超过5%以上，公司还投资约5000万元建成研发中心大楼，配备了近2000万元的设备，建立了CATIA工作站室、技术本体实验室、OTR实验室、平常温度实验室、环境实验室、耐久实验室、硬件回路实验室、化学物质分析检查室、包装实验室及料理实验室等十几个专用实验室。并且，3年内研发人员增至120人。

公司对自主知识产权的重视始终贯彻在技术工作中，到目前为止，总共申请了专利55项。已授权专利有39项。2011年度共申请了6项专利，其中发明专利2项，使用新型专利4项。2011年获得已授权的专利共有9项。从公司战略发展的前景和意义上看，近两年所申请的专利项目在质量上和技术水准上有了质的飞跃。公司继续以每年10项知识产权申报，保持良好的发展趋势。最近3年每年立项开发的项目超过3项，成果转化10项，累计开发新产品60多个。

三、创新企业组织转型

1.从研发向标准化转型

公司制定了企业技术中心的任务是“成长成为世界级的微波炉技术研发中心”。为此，建立了标准化的企业技术中心组织。

开发一科、二科、从事磁控管和变频器的开发。

结构设计一科至四科，各结构模块、给电还配、冷却风路、加热模块的设计开发；

软件开发科，从事控制、加热模式开发；

硬件开发科，从事部件的先期开发；

料理开发科，从事新功能的新菜单开发；

实验验证科，从事微波炉试制初期的各种性能及安全评价；

专家组，给予各开发小组技术支持；

管理科，从事知识产权及专利等日常事务。

2.从生产向一体化转型

2012年4月，上海松下微波炉有限公司兼并了上海松下磁控管有限公司。

公司在外部，做好法定程序的变更，股权关系的理顺；在内部，资产关系的处理，办公生产场地的调整；处理员工队伍的稳定工资福利政策的整合，包括拟订职工安置方案、梳理解决历史遗留的问题、优化组织架构，修订职位说明书、整合规章制度，做到有章可循、平稳衔按、拟订福利制度实施办法，推进一社化的人力资源管理。公司一社化后，上海微波炉生产据点定位从电子零件到成品一体化的生产的核心事业体。

3.从管理向现代化转移

2012年4月，原微波炉与磁控管二公司一体化后，将两个品质管理部门整合为新的品质部。为了确保组建后新上海松下微波炉有限公司质量管理体系正常、高效运营，首先对公司新组建的13个部门的职责和权限重新划分，在短短一个多月时间里将原两公司所有基准文件共179份进行重新整合修改编制，最终制定了微波炉与磁控管新的上海松下微波炉公司质量管理文件133份，而且新的质量管理体系文件立即执行。同时公司在管理上又上了一个新台阶。

部品物流供给实行标准化管理，可视化管理；

实现作业工艺指导书的更新，全部切换到有班组长自己做成；

扩大条形码系统的功能，实现安全部品，全部通过条形码系统控制上线；

班组实行精细化管理，实现PDCA循环管理提高，实施教育培训的多样化，QC小组活动常态化；