非简并性系统和简并性系统的区别

如果学过量子力学、热力学与统计物理的话，简并与非简并就很好理解了

简并有两种：①能级的简并、②状态的简并，半导体中的简并具有这两方面的意义（但是一般半导体基础的书上只将第二个作为定义），简单来说：

能级的简并就是微粒运动状态不同，但是能量（能级）一样；非简并就是每个不同运动状态的微粒具有不同的能量。

量子力学中，解薛定谔方程能够得到一些相应的量子数，这些量子数能描述微粒的运动状态，比如：氢原子中的电子有：主量子数n、角量子数l、磁量子数m、自旋量子数s、自旋磁量子数ms(s是下标)，拥有不同量子数的电子说明运动状态不同。在没有外加磁场的情况下，电子的能量只和n有关，而和其他4个量子数无关，但是同一个n下有n²种运动状态（量子力学或者原子物理中的相关结论），我们就说能级En是n²度简并的，表示同一个能级En下电子最多可以有n²种运动状态。

对于线性谐振子来说，n与能级是一一对应的，所以线性谐振子是非简并系统。

需要指出的是，有些简并能级在特殊情况下会变为非简并的，比如电子在磁场中由于磁量子数的变化，能级会分裂（塞曼效应）。

状态的简并就是同一运动状态可以容纳很多微粒的系统，非简并就是每一个状态与微粒都一一对应的系统。

在统计物理中，根据微观系统的状态数，可分为三种系统：玻尔兹曼系统、费米系统、波色系统。前两个就是对应于简并与非简并的系统；波色系统更加特别，主要是自旋量子数为零的粒子（比如光子）构成的系统。去年（2013年）诺贝尔物理学奖研究的“上帝粒子”就是一种波色子。

对于半导体，简并与非简并的特性主要表现在导带底Ec与费米能级Ef大小关系上，人们一般约定：

Ec-Ef<=0 简并，这需要掺杂浓度很高很高，或者温度很低，一般的金属都是简并材料；

0<Ec-Ef<=2KT 弱简并，有时弱简并态也归为非简并态；

Ec-Ef>2KT 非简并，这时费米能级一般在禁带中间左右。

本征半导体的费米能级就是在禁带中间，即Ef=1/2(Ec-Ev)

以上纯属自己观点，本人也正在学半导体物理基础，只不过学过理论物理四大力学，另外，参考http://wenku.baidu.com/link?url=SxqQD_H-big93aq6Pyeo_TSOS2j91WDOgeyVKCijbwmR-pWpMDzgYRYc1jwMFzOycvU57gwZWedc5uSdNXKdjWq9vmwWMq11tE1CyLDxzH7

我将其中的2、3、点归为状态的简并。

相关干涉仪具有高灵敏度、高准确度、高抗干扰度等突出优点，是目前较为先进的测向体制。由于其技

术含量较高和设计制造难度较大，故售价要高出相位体制或幅度体制。如何保证高质量的设备发挥高质量的

效果呢？下面谈几点建议。

3.1 选择大孔径天线阵

大孔径天线阵的选择是常被忽视的问题，甚至有人认为天线阵越小越好。相关干涉仪测向同时使用了天

线间的矢量电压的分布，在很大程度上避免了所谓天线间隔误差和多值性的制约，因而可以使用大尺寸天线

阵。在考虑固定站使用测向系统时应尽可能选用直径大的天线阵，而作移动车载测向系统使用则应考虑便携

性。

3.2 合理进行安装

用作固定站使用时，只要天线阵离塔顶平台的高度大一些即可，而作移动车载测向系统使用时，如果离

开车顶高度小于1米，车体的影响不可忽略。离车顶高度越小，影响就越严重。表1是德国R&S公司DDF190装在

面包车上校正前的误差与抽样值。

R&S公司给出不进行校正时的误差数据，在20 MHz～30 MHz时为12°RMS，30 MHz～200 MHz时为5°RMS，

200 MHz～1300 MHz时为3 °RMS。

车体误差校正惯用的方法是测出误差校正表，通过计算机自动修正。由于车体影响产生的误差值对电波

相对车头的到达方向都十分敏感，特别是在偏开车头±（30°～60°）和±（120°～160°）时入射方向变

化几度，车体带来的影响就可能由+20°变为-20°，因此误差表校正时越校越大。实践证明误差校正表对频

率或方位缓慢变化的误差起作用，对较快变化的误差特性几乎无效。因而R&S公司建议原厂装车校正，校正的

机理是把车体作为天线阵的一部分进行处理，这样做使车体的影响减小2～3倍。

3.3 合理选择安装地点

作固定站使用时，要认真分析安装地点的条件，通常考虑以下几方面:

（1）设备的作用范围与所要求的监测区相符

（2）天线阵周围无高大建筑群和大功率发射台

（3）在配置多个站点时，各站间距离和位置符合定位精度要求的布局

（4）天线尽可能架在高塔上，可增加作用范围和降低周围建筑物影响。

总之，相关干涉仪测向体制以其在宽频段内实现高灵敏度、高准确度、高抗干扰度，并便于应用在高架

和车载方面，且有很好的同道干扰抗扰度等突出的性能，理应成为监测站首选的测向体制。

目前我国开展无线电测向活动主要有三类：一是适合在中学、青少年科技馆（站）、少年宫、活动中心等普

及推广的短距离80米短波波段测向；二是160米中波波段测向；三是符合国际测向竞赛规则的并适合大

、中学生开展的长距离80米短波波段及2米超短波波段测向。

参加该项活动，除可学到无线电测向知识和技术外，还可学到有关电路方面的基础知识，掌握测向机和

其他电子制作技能。由于它既不是纯科技性的室内制作，又不是固定场地上的单一奔跑，而是充分体现了理

论与实践，动手与动脑，室内与户外，体能与智力的结合，对促进青少年德、智、体、美、劳全面发展，丰

富学校第二课堂内容十分有益。

PJ－80型为普及型直放式80米波段测向机，电路简单、价格低廉、便于安装，很适合广大青少年

无线电测向及装配使用，整机方框图和电路原理如图1和图2所示。

L1为磁棒天线，A为拉杆天线，K1为单、双向转换开关，用于判断电台方向，BG1及外围电路组

成高频放大器，将天线接收的高频摩尔斯码信号放大后由B1耦合输出。BG3、C14、C15、D2、

C16、C17及C18组成可调式变形电容三点式振荡器，调节W2可改变变容二极管D2反偏电压，从

而改变该管电容量使振荡频率发生变化。稳压管D3用于消除因电池电压下降造成振荡频率不稳。振荡信号

与B1输出的高频信号叠加，再由二极管D1混频产生差拍信号，经检波和低通滤波后产生的音频信号由B

G2、LM386组成的低频功放电路放大，这里D1起到混频和检波双重作用。K2为耳机插座控制的电

源开关，使用立体声耳机时K3合上。

调试

1．工作点的检查：稳压管D3可取3．5～4．4V的，当W1置于增益最大时R3两端电压约为0

．4～1V（Ic1约0．4～1mV），R9两端电压约1．5～3V，R12两端电压约2～2．5V

。

2．频率覆盖的调试：W2置于中心位置，高频信号发生器置3．5～3．6MHz，转动高频信号发

生器频率钮，使测向机接收到音调变化的信号，表示该机差拍振荡器已工作。高频信号发生器置3．55M

Hz，调B2磁芯使收听到信号；旋转W2，应能听到高频信号发生器分别输出的3．5MHz、3．6M

Hz等幅信号，并两端略有富余。若高端收听不到，而低端有较大余量，可将B2磁芯略向外转；反之则相

反。

3．若收听频率太宽，适当增大R14阻值，否则，减小其阻值。

4．天线回路的调整：高频信号发生器输出3．53MHz信号，调节C1及磁棒上线圈位置使声音最

大。

5．高放回路的调整：高频信号发生器输出3．57MHz信号，调B1磁芯，使声音最大。

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图

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