有源RCS及其应用

随着电子设备和雷达系统的迅速发展, 电磁环境变得愈加复杂。在复杂电磁环境中, 针对多辐射源和有源设备照射下雷达目标电磁散射特性评估的需求, 提出并综述了有源雷达散射截面(active radar cross section, ARCS)的定义、仿真方法和应用示例。ARCS可以计算多辐射源相干和非相干照射条件下, 雷达端观察到的视在雷达散射截面(radar cross section, RCS)值。本文给出了ARCS的仿真分析步骤, 利用仿真软件得出计算ARCS所需远场量。在单入射源情况下, ARCS等同于传统RCS, 验证了ARCS计算方法的准确性。此外, 以分布式相参雷达和有源对消目标隐身为例, 介绍了ARCS的应用, 利用ARCS的概念评估了有源对消的效果。最后, 探讨了目前研究存在的技术问题以及未来可能发展的研究方向。     

GIS中VFTO辐射干扰的场路波协同法仿真研

超高压气体绝缘开关设备(GIS)中的隔离开关操作产生的特快速瞬态过电压(VFTO)会对开关及其周围设备产生严重的干扰。针对这一工程问题,给出了VFTO辐射干扰的场-路-波协同仿真方法。结合工程实例,首先用准静态电磁场分析方法提取了GIS的等效电路,结合开关电弧的时变电阻模型,应用宽带电路方法得到VFTO的等效时变电压源,最后利用时域瞬态全波方法仿真了VFTO在空间内的电磁场干扰。该方法对于高压开关的设计具有参考意义。     

电大尺寸载体天线间宽带干扰耦合快速分析

为求解电大尺寸载体天线间的宽带干扰耦合度,建立了天线间干扰耦合分析模型,提出了自适应多层快速多极子算法作为求解该耦合分析模型的核心算法.该算法将阻抗积分表达式中的基函数和权函数分别用不同空间位置上的Dirac函数展开,使阻抗积分的计算得到大大简化,所有转移过程可由快速傅里叶变换计算完成,应用波形渐进估计技术计算载体表面及天线上的宽带电流值,最后结合微波二端口网络理论求得天线间的宽带耦合度.数值实验和实测结果证明,在精度相等的前提下,所提出的快速分析方法比传统快速分析方法的计算效率和存储效率均提高了30%左右.     

高超声速飞行器上可调天线的设计与实现

当飞行器处于高超声速飞行状态时,其外部会形成等离子体鞘套。等离子体的存在会使飞行器上的天线发生阻抗失配,导致谐振频率偏移以及回波损耗的增加。通过不同速度、高度等条件下等离子体密度的数值预测,进一步估算对天线谐振频率偏移等性能的影响。考虑到元器件的电抗在L波段的寄生效应,利用广义连接网络的方法,对匹配网络设计和优化,完成等离子体环境下的天线阻抗调谐。实验表明,通过改变匹配网络中变容管的容值,等离子体环境下天线的输入阻抗可以被调节,从而复原谐振频率、降低回波损耗、恢复通信性能。     

三类传真机实现幅面压缩的一种快速算法

作者在本文介绍了三类传真机实现文件幅面压缩的原理，提出了一种循环查表压缩幅面信息的方法。该方法提高了压缩图象幅面的速度，可降低每位像素运算的时间。     

电磁场中的广义最小作用量原理及其应用

物理现象的一般规律可以用最小作用量原理来描述,也就是说,真实规律对应着作用量的稳定点,例如光学中的Fennat定理和静电学中的Thomson定理。在电动力学中,当作用量处于稳定点时,系统满足Lagrange方程,这个作用量一般定义为Lagranse函数对时间的积分,即此时的最小作用量原理可以表述为:“事物真实运动的轨迹使作用量处于稳定点”。     

共面波导边缘结构的平面单极子天线

共面波导与微带线相比具有较低的损耗,并易于与其它电路结构集成。传统共面波导馈电的矩形单极子天线频带较窄。为了展宽天线带宽在矩形贴片底部开槽,并将共面波导的中心导带延伸至凹槽顶端进行馈电。将凹槽的顶端和共面波导的一部分地面设计成渐变结构,并通过在凹槽中插入阶梯结构对天线的输入阻抗进行调整。仿真结果表明,新型结构可将天线带宽由原来84.8%展宽到167.2%(频率范围为:2.17GHz～24.3GHz,S11≤-10dB)。实际测试结果与仿真值吻合良好。该天线具有近似全向的辐射特性,适合于便携式超宽带通信系统。     

一种探测低飞目标的PD雷达仿真系统

针对相参体制的脉冲雷达波形, 在综合考虑雷达平台及低飞目标运动规律的基础上,采用半空间物理光学结合图形电磁学,快速准确地计算了半空间低飞复杂目标的雷达散射截面,并按照真实地形的地形高程数据和地形地物特征,生成地杂波模拟数据。最后,采用频域信号处理方法对包含目标和杂波信息的雷达回波信号进行研究,实现对目标探测、测速、测距的功能。给出了仿真系统的总体架构和各模块的功能原理,并用仿真实例进行验证。     

5G OTA测量宽带平面波模拟器的高效优化方法与应用

本文提出一种锥削函数同遗传算法相结合的阵面优化算法,该算法能够显著提高遗传算法优化效率,解决宽带平面波模拟器的多个工作频段优化问题.基于该算法设计了两种不同频段的宽带平面波模拟器,分别覆盖0.7～2 GHz和2～6 GHz频段.仿真结果显示,在700 MHz时,2.36m*2.36m(5.5λ*5.5λ)阵列口面可以形成1m*0.5m*1m高质量静区,该阵列工作频率范围可以达到0.7～2 GHz.2～6 GHz平面波模拟器的口面尺寸为1.8m*1.8m,静区尺寸可以达到1m*1m*1m.本文最后给出了2～6 GHz平面波模拟器的应用实例.     

高超声速飞行器上可调天线的设计与实现

当飞行器处于高超声速飞行状态时,其外部会形成等离子体鞘套。等离子体的存在会使飞行器上的天线发生阻抗失配,导致谐振频率偏移以及回波损耗的增加。通过不同速度、高度等条件下等离子体密度的数值预测,进一步估算对天线谐振频率偏移等性能的影响。考虑到元器件的电抗在L波段的寄生效应,利用广义连接网络的方法,对匹配网络设计和优化,完成等离子体环境下的天线阻抗调谐。实验表明,通过改变匹配网络中变容管的容值,等离子体环境下天线的输入阻抗可以被调节,从而复原谐振频率、降低回波损耗、恢复通信性能。