煤矿井巷多径电波接收信号特性分析

为得到电磁波在煤矿井巷的传播特性,分析了矩形空直井巷内电磁波的多径传播规律。在帐篷定理模型基础上,推导出接收信号入射角求解公式及接收功率计算公式。仿真分析结果显示:载波频率从1 Hz增加到5 GHz时,信号损耗先增加后减小;通信距离增加导致接收功率衰减变大,且垂直极化波的衰减大于水平极化波;载波频率越低,时延扩展越大;通信距离增加导致时延扩展变大,且垂直极化波的时延扩展比水平极化波小。     

火箭尾焰电磁特性参数对电磁波衰减特性影响研究

在电磁波波动方程WKB法近似解基础上,应用电磁波能量衰减计算方程,分析了电磁波在火箭尾焰中的传播与受干扰过程,研究了等离子体频率、自由电子碰撞频率和自由电子密度等火箭尾焰电磁特性参数对电磁波能量衰减特性的影响.结果表明,电磁波频率和尾焰电磁特性共同影响电磁波的衰减.     

平面电磁波在等离子体中的吸收衰减

研究等离子体在隐身技术中的应用.采用垂直入射线极化平面电磁波斜入射到具有金属衬底的等离子体层的模型,利用W.K.B解,推导出电磁波能量衰减与电磁波频率和等离子体密度的关系式.在此基础上,对不同入射角的电磁波在等离子体密度为均匀分布、线性分布和指数分布情况下传播的能量衰减进行了数值计算.结果表明,电磁波衰减随等离子体密度以及电磁波入射角增加而增加;在3种分布情况下电磁波能量衰减规律是相似的.     

电磁波在冷等离子体中碰撞吸收特点研究

在建立平面分层冷等离子体模型基础上,采用WKB方法求解垂直入射面电磁波动方程,研究了电磁波与等离子体传播碰撞吸收过程中电磁波能量的变化规律。计算表明,电磁波的入射角度显著地影响等离子体对电磁波碰撞吸收衰减;等离子体有效碰撞频率不同,电磁波吸收衰减峰值不同,最大吸收位置所对应的入射波频率也不同。     

自由电子密度对等离子体隐身的影响

本文研究了不均匀非磁化等离子体片的自由电子密度与目标隐身的关系,给出不同等离子体自由电子密度分布时,对不同频段的雷达电磁波的衰减.研究发现,等离子体的自由电子密度应与雷达频率相关.雷达在高频、甚高频等低频段工作时,等离子体隐身的效果不理想;雷达工作在L、S、C、X等高频频段时,等离子体隐身效果显著.此外,我们发现对不同的雷达频率,等离子体存在一个最佳碰撞频率使入射电磁波衰减最大,该频率接近入射电磁波的频率.     

电导率正弦时变媒质中电磁波传播特性的有限差分法研究(英文)

从时变媒质中的麦克斯韦方程出发,首先推导出线性、均匀、各向同性的时变媒质中电场和磁场波动方程的一般表达式,然后应用有限差分法,推导出一般情况下电场的时间推进计算公式,计算得到了一种电导率随时间正弦变化:σ(t)=a1+a2sin2πf s t的电场数值解.结果表明,在该电导率时变媒质中传播的电磁波的电场有明显的衰减现象;当电导率的振荡频率等于电磁波的初始频率时,系数a1的增加将导致电场幅度的衰减加快,而系数a2的增加对电场幅度的衰减速度几乎没有明显的影响;当系数a1和a2不变且电导率的振荡频率为10n倍的电磁波的初始频率时,电场衰减速度与电导率的振荡频率呈现非线性的关系,计算结果表明:当电导率的振荡频率f s=2.45×108GHz即10-1倍的电磁波的初始频率时,电场的衰减最快.另外,电场衰减过程中频率没有改变,故在此电导率正弦时变媒质中传播的电磁波不存在"频移现象".     

圆盘天线电磁脉冲能量的慢衰规律及其在地矿探测中的应用研究

用圆盘天线电磁脉冲能量传播规律的积分表达式,严格证明了减少激励脉冲的上升时间或提高载波频率都可以降低电磁脉冲传播过程中的能量衰减速率。并以变质岩和火成岩为例,证明了这种慢衰减特性可以在保证精度的前提下大幅度地提高地矿的探测深度,为电磁测矿提供一种新的方法。     

基于探地雷达的公路质量检测技术初探

探地雷达是一种通过发射和接收高频率、短脉冲电磁波,并根据接收到的电磁波的振幅、波形和频率等特征来分析和推断地下介质结构、地层岩性特征的浅层地球物理探测技术。本文笔者研究了探地雷达技术在高等级沥青公路质量检测,明确了路用探地雷达技术的先进性。     

基于现代通信模型的遥远星系光色变化研究

本文基于现代通信模型对星光信号处理分为星光发射、太空信道传播、地面接收三大功能模块.星光变化主要是传播信道所致.对单色正弦波信号频率随传播距离而衰减进行理论分析,并介绍单色声波、单色电磁波频率随传播距离而缓慢衰减的实验测量过程、实验结果.论证遥远星系的光色变化(红移),可归结为星光频率随太空传播距离而成指数规律衰减、或近似为线性(即哈勃定律)衰减的关系.     

气体绝缘开关直线和T型结构中电磁波传播特性的仿真

采用有限时域差分法(FDTD)对由局部放电产生的电磁波在GIS典型结构(直线和T型结构)中的传播特性进行了仿真研免通过设置不同的电磁波激发方向、对比不同测量角度的信号时域和频域特征、以及比较两种结构的仿真结果,获得了TEM模波和TE模波在直线和T型结构中的传播特性,以及T型结构产生的反射波特征等.仿真结果表明:电磁波信号在GIS典型腔体中传播时,信号峰峰值和能量受模波速度色散效应的影响,在离激励源较近时衰减较大,远离激励源时衰减较小;T型结构会发生模式转变效应,将在反射和前行电磁波中产生新的模波分量;TEM模波无截止频率,其传播不受结构的影响,在GIS同轴腔体中传播衰减较小.     

变压器绕组对局部放电电磁波传播特性的影响

为了研究变压器绕组对局部放电电磁波传播特性的影响,根据一台330kV变压器绕组的实际结构,建立了变压器绕组仿真计算模型。采用时域有限差分法(FDTD)研究了局部放电发生在绕组内部和外部时,变压器绕组对电磁波时域波形幅值的衰减规律,以及在相同的条件下绕组对局部放电电磁波频谱分布的影响,并通过与无障碍空间中传播时局部放电电磁波的频率特性进行对比,得到了局部放电电磁波不同频率段的频率幅值和,及其在总频率幅值和中所占的比例。研究发现:绕组对内部放电和外部放电产生的局部放电电磁波传播特性的影响不同,绕组对内部放电产生的不同频率段电磁波的幅值有增强的作用,而且对1 000~2 500MHz高频段的增强作用比其他频率段强;绕组对外部放电产生的电磁波幅值有较强衰减作用,穿过绕组后电磁波的幅值至少衰减为无障碍空间时幅值的70%。     

传感器信号在下水道内传播的信道模型

为了揭示无线传感器信号在下水道内的传播规律,采用混合方法,把电磁波在下水道内的传播空间分为了近场区和远场区两个不同的区域,推导出了电磁波传播的信道模型。结果表明:下水道内的介电常数越大,衰减率越小;频率越高,电磁波衰减越小;半径越大,越有利于电磁波的传播。研究结果初步解决了信号在下水道内的传播规律,有助于污水流量计的进一步投入使用。     

矿井电快速瞬变脉冲群电磁骚扰的研究

分析了矿井电快速瞬变脉冲群骚扰的产生机理和幅频特性,确定了其主瓣频率在100 MHz以内,并结合巷道中电磁波的传输特性,计算出辐射骚扰的衰减率,认为辐射骚扰不是电快速瞬变脉冲群在矿井中的主要传播方式.利用传输线理论建立了矿用电缆的集中参数电路模型,得到电快速瞬变脉冲群传导骚扰的衰减特性,结果说明,电快速瞬变脉冲群骚扰能量主要是以传导方式传播的.在此基础上,探讨了矿用电子设备抑制电快速瞬变脉冲群骚扰的抗干扰措施,确定了井下电子设备的抗扰度试验等级为3级.     

隧道中UHF电波传播特性的分析

计算了我国不同类型隧道(铁路隧道、公路隧道、北京地铁1号线、盾构法修建的北京地铁4号线)中UHF电磁波的衰减常数,讨论了隧道横截面尺寸、载波频率对电磁波传播的影响,推导出电磁波传播和隧道横截面几何形状的关系,分析了矩形隧道中不同极化方向和电波衰落的关系,这些结论有助于设计隧道无线通信系统.本文中衰减常数是近似解的形式,在UHF频段下衰减常数的近似解与精确解结果符合的很好.     

电磁方法的拟地震解释

为了研究电磁勘探方法拟地震解释的可行性，针对电磁波与弹性波在传播理论上的类似之处，介绍了电磁法拟地震解释的摹本原理，通过对探地雷达和常规电磁法使用的不同频率电磁波在损耗介质中的传播特性的对比分析，指出地质雷达使用的是超高频电磁波，传播规律和弹性波相似，可以直接利用地震勘探的处理解释方法进行解释；常规电磁法勘探因使用的电磁波频率较低，具有明显的色散效应，其传播规律和弹性波有较大差异，采用拟地震解释难以得到理想效果。该成果对电磁法拟地震解释的研究具有一定的指导意义，     

随钻测井周期性钻柱结构声传播特性的数值仿真

采用有限元法数值仿真了处于充液井孔中多根钻杆和接箍组成的钻柱系统中纵波的传播特性,并给出了纵波的声衰减曲线.研究结果表明:处于充液井孔中周期性钻柱系统具有的通带和阻带特性与理想钻柱系统相似,因钻柱周围流体介质的阻尼作用,会使钻柱中传播纵波的幅度减小,衰减增大.当沿钻柱传播的声载波频率位于通带内时,可降低声衰减量,提高信噪比,有利于提高随钻数据的传输速率.     

二维大气等离子体层对雷达波的反射特性

利用时域有限差分法(FDTD)对雷达波在二维大气等离子体中传播的反射率进行了数值计算.计算结果表明,在其他条件相同的情况下,大气平板型分布的等离子体层对雷达波的反射率分别取决于入射波参数:电磁波的入射角θ;电磁波入射波频率f;电磁波传播模式(TM波,TE波)以及等离子体参数;等离子体的电子密度剖面;电子与中性粒子碰撞频率νe0;等离子体厚度d.该研究结果为提高组合介质的雷达波衰减性能研究提供理论依据.     

含气地层地震波衰减特征分析

利用地震波衰减特征进行地下储层流体性质预测已成为近年来研究的热点之一.地震波在含气地层传播过程中具有波动能量衰减剧烈、波形变化大、横向连续性差等特点,反映在地震波频谱中为高频分量衰减迅速、主频向低频方向移动、频带宽度变窄等现象.本文采用波动方程数值模拟方法,研究了含气地层地震渡频谱的变化特征,认为含气层地震波频谱高频端衰减变化率与频率关系是含气层最为敏感的地震衰减参数,由此提出了利用不同频率分量进行含气层地震识别的有效方法.     

用柱面波模型探讨地震电磁信息

本文从理论上探讨了地壳波导中传播的柱面电磁波,发现地震电磁波没有TM型波,这一特点可以用来识别地震电磁信号,引入衰减因子后,得到kr<1的区域,高导电层的衰减随频率的升高而减小,从而可以定性地解释观测到高频地震电磁信息的现象。     

双基推进剂火箭排气羽流的微波衰减

本文从电磁波在火箭发动机排气羽流等离子体中的传输特性,分析了电磁波频率、羽流等离子体振荡频率和磁撞频率对电磁波衰减的影响。概略地论述了自由电子密度和碰撞频率的有关理论,分析了一些实验规律,指出了固体推进剂设计与降低电磁波衰减的关系,对研究微波衰减小的固体推进剂设计有一定参考意义。