应用几何绕射理论计算有限结构体上天线的辐射特性

本文应用几何绕射理论研究了有限结构体上天线的辐射特性，并给出了圆柱体上直立天线的计算结果。几何绕射理论是天线特性的近似计算方法，它采用了局部场原理和费马原理，将辐射总场分为直射场和绕射场两部分，便于工程计算。本文利用几何绕射场解，计算了归一化方向图，结果表明与实测很吻合。     

天地背景辐射特性研究

背景辐射特性研究是目标辐射特性研究的基础。本文就天地背景辐射特性进行了分析和讨论，并用Lowtran7软件计算了美国标准大气下，天地背景辐射亮度的空间分布与谱分布。     

面源黑体辐射特性校准系统的校准方法

通过非接触测温接收目标物体发射、反射和传导能量可以测量其表面温度。根据黑体的辐射特性，在发射率设定的情况下，可实现利用标准点源黑体对中温面源黑体的校准。本文比较了中温面源黑体的校准方法，并重点分析了中温面源黑体辐射特性的辐射量值实时比对的测量方法。     

二维高斯随机粗糙面与其上方三维双立方体复合散射的混合算法

基于数值方法(MOM)与基尔霍夫近似(KA)相结合的混合算法计算了二维随机粗糙面与其上方三维双立方体的复合散射特性。首先建立了随机粗糙面与其上方三维双目标的复合模型,将目标划分为MOM区域,粗糙面划分为KA区域,并采用Monte-carlo方法模拟真实粗糙地面。在复合散射场的求解中,首先求出在仅有初始入射场时多目标表面的感应电流;其次,将目标表面感应电流产生的散射场与外部入射场作为KA区域的入射场,求出KA区域表面的感应电流;最后将KA区域的感应电流产生的散射场与外部入射场作为MOM区域的入射场,利用导体目标表面的狄利克莱边界条件求出目标表面电流以及电流系数,并进一步求解出散射场。通过减小了粗糙面各面元的相互耦合及体-面的高阶耦合作用,极大提升了计算速率。在大小尺寸为L_x×L_y=100λ×100λ的粗糙面与棱边长度为l=2λ的立方体目标复合计算中,使用MoM算法产生了747 886个未知量,计算时间为8 821.5s;而使用MOM-KA混合算法产生未知量为26 868个,计算时间为423.8s,仿真结果同时验证了MOM-KA混合算法的准确性。最后,详细讨论了均方根高度、目标间距、高度及立方体尺寸及对复合散射系数的影响。     

口径天线瞬态辐射特性的研究

为了在时域研究超宽带口径天线的瞬态辐射特性，利用时域有限差分方法在平面波正投射、斜投射及柱面波投射于不同尺寸和形状的口径面的情况下，对口径面上的场进行了计算，进而得出该口径天线的辐射场。将通常天线的方向图扩展为可用于超宽带天线的空时方向图，并在不同激励的情况下用空时方向图描述了激励脉冲在自由空间展布的宽度与天线口径几何尺寸、形状和主辐射面的辐射波形之间的关系，得出改变口径面的形状和大小可以改变口径面的辐射特性的结论，为理解超宽带口径天线辐射特性并为进一步设计该类天线提供了理论依据。     

3mm波段天空亮温的计算

依据建立的3mm波段晴空亮温理论模型,对晴空3mm天空亮温进行了理论和实验研究,提出了根据地面气候条件来求取天空亮温的简单实用方法．理论计算和实际测量结果的误差分析表明：3mm天空亮温的计算是正确的,用此计算值来进行金属目标辐射亮温估算是可行的,简化的理论算法完全满足工程应用的要求．     

基于Kriging模型的军用车辆烟气辐射计算模型修正

军用车辆烟气辐射特性参数的仿真结果直接影响其排烟红外辐射数值的计算精度,为了提高仿真的效率和结果可信度,研究了烟气辐射计算模型的修正方法。首先建立了基于宽带к分布的军用车辆烟气辐射计算模型,通过对比仿真与测试结果,验证了模型的可信性。通过析因试验设计筛选出待修正模型参数,建立了基于Kriging插值的待修正模型参数与目标函数的替代模型。针对修正问题的无约束性和非线性,采用改进型萤火虫算法进行模型参数的迭代计算,并确定了最终解。研究结果表明,军用车辆烟气辐射计算模型的仿真精度和效率得到了提高,为军用车辆排烟红外辐射的仿真计算提供了理论参考。     

基于改进的GO-PO混合方法的舰船与海面复合电磁散射研究

为了提高几何光学与物理光学(GO-PO)方法在计算舰船目标散射、海面与舰船目标耦合散射时面元对入射波和反射波可见性判断的效率,提出了Kd-tree和GO-PO方法相结合的模型. Kd-tree方法在入射波或反射波射线与面元相交测试前,首先执行射线与面元所在包围盒的相交测试,若包围盒的距离参数不符合要求,则无须进入该包围盒,减少射线与大部分面元不必要的相交测试.数值结果表明,改进的GO-PO混合方法在保证计算精度的同时能够提高效率约3倍.因此,该混合方法是相对有效且能够运用于大范围海面与大型舰船目标复合电磁散射特性的研究.     

单孔毁伤对赋形反射面天线辐射特性的影响

研究赋形反射面天线的反射面在单孔毁伤条件下的辐射特性，利用基于表面电流积分的物理光学法，对赋形反射面天线的远场辐射特性进行了建模和分析，比较了反射面完好时辐射特性的计算结果和测试值，具有很好的一致性．重点探讨了天线反射面单孔毁伤后远区辐射特性随孔径及孔位置的变化规律，得出毁伤孔径越大或孔越靠近反射面中心位置时，天线的增益下降越多，副瓣电平提高越多的结论。     

单色LED的变温光谱特性研究

运用自制的LED物性变温测量实验装置,在30℃~90℃的温度范围内,测试了单色LED的变温光谱。通过对光谱曲线的分析和计算,得出了被测LED的峰值波长和辐射通量随温度的变化规律,并从LED的结构与材料特性原理机制两方面作了分析与探讨。     

涂层材料对空间球形目标辐射特性的影响

为了使弹道导弹拥有方达到突防的目的,通过热网络数学模型及差分法的方法,对空间球形目标表面温度场分布进行了计算与分析,对空间目标红外辐射特性展开研究。结果表明:部署一组铝基涂层的气球或一组不同涂层的气球,均可降低目标识别率,铝基涂层气球还有更好的隐身效果。     

光滑理想导体表面目标双站散射的可视化分析

研究了一种基于目标几何建模数据场的目标双站雷达散射截面的可视化计算方法。该方法可应用于高频区目标表面电磁散射特性的分析与计算。通过求解多个目标的雷达散射截面，将计算结果与实验结果比较，获得令人满意的结果。     

随机粗糙面上介质目标差场散射的快速计算方法

用粗糙面上方有目标和无目标时空间散射场的差值计算雷达散射截面, 称为差场雷达散射截面. 推导了 TE波入射时粗糙表面上介质目标表面的感应电流J _o和感应磁流 K_o、导体粗糙面上差值感应电流 J_sd的积分方程, 直接求解散射差场E_sd, 而无需对有无目标两种情况分别求解. 目标表面的积分方程中需要计算目标所在位置处单独由粗糙面贡献的散射场 E_s0, 它主要来自对准目标的镜面方向上的一小段粗糙面的贡献, 此时选取的小段粗糙面减小了计算量. 提出目标与粗糙面散射差场积分方程互耦迭代的求解方法. 由于理想导体粗糙面的强镜面散射特性, 在该迭代计算中的粗糙面的长度与观测散射角有关, 给出了它们之间的解析关系式, 此时选取的粗糙面长度远小于现有的方法, 特别适于低掠角问题. 结合 Monte Carlo 法, 迭代计算了 P-M谱(Pierson-Moskowitz)导体粗糙海面上方不同介质材料的圆柱和方柱目标的差场散射, 并与理想导体柱的散射进行比较. 讨论了介质目标上感应电流、感应磁流, 以及粗糙面上的差值感应电流的分布, 目标差场散射的峰值特征等.     

二能级原子与双模腔场的喇曼相互作用

研究了单个二能级原子与双模辐射腔场的喇曼相互作用，计算了原子的辐射谱，讨论了双模腔场处于不同数态时辐射谱的新特点     

脉冲收发天线辐射特性的矩量法分析

研究了如何采用矩量法（MoM）和快速傅里叶变换（FFT），分析脉冲收发天线的时域辐射特性，同时探讨信号的带宽、天线的仰角和天线的长度对天线辐射性能的影响。文中以窄脉冲电压信号馈电的偶极子天线为例，详细分析了脉冲收发天线辐射特性参数计算公式的建立，以及采用矩量法和FFT获得这些参数的计算方法。计算结果表明，天线远区场与馈电电压波形极为相似，其幅度也随着信号带宽和天线长度的变化而变化。天线仰角的变化，仅仅对远区场的幅度产生影响，而对其大致的形状以及峰值出现的时刻几乎没有影响。     

太阳辐射高效聚集与镜场时空协同理论研究

研究完成了该年度的全部预期目标,完善了太阳能热发电镜场时空协同设计软件,可根据太阳直射辐射资源计算电站年发电量;可计算吸热器管壁的能流分布,解决了镜场聚光与吸热协同优化设计问题,建立镜场分区控制机制,达到聚光与吸热协同;完成了聚光器的外场安装与调试,提出了聚光器面形检测方法,并对检测方法的可行性进行了试验研究;完成了聚光器的光学性能测试方法研究,提出了聚光器光学性能测试设备研制方案;完成了聚光器外场跟踪精度测试方法研究,并进行了跟踪精度测试试验;完成了聚光器的综合性能初步评价。     

面目标微波辐射特性数据库和数据处理

利用面向对象的程序设计技术和可视化编程工具建立了面目标微波辐射特性数据库系统,对多种面目标微波辐射特性原始测量数据进行常规的数据库管理,包括动态查询、索引、录入、删除、数据转换和报表输出.并可对查询所得的数据子集进行各种数据处理.     

毫米波E面波导铁氧体环行器

采用场分量匹配法 ,在考虑表面模的情况下 ,首次给出单个铁氧体放在结中央窄壁E面波导环行器的三维电磁场理论分析 ,优化计算了它的外部特性 .同时还实验研究了 8毫米 E面波导环行器 ,测试结果较为满意 .     

面目标微波辐射特性数据库和数据处理

利用面向对象的程序设计技术和可视化编程工具建立了面目标微波辐射特性数据库系统,对多种面目标微波辐射特性原始测量数据进行常规的数据库管理,包括动态查询,索引,录入,删除,数据转换和报表输出,并可对查询所得的数据子集进行各种数据处理。     

箱式电热炉温场分析与模拟

文章利用热辐射原理,采用热平衡法对箱式电热炉炉内温场进行了分析与模拟,计算中将发热硅碳棒分解为无数微元发热面与烧结制品进行辐射换热,依据辐射强度定律,计算了硅碳棒对烧结品辐射的能量,同时,考虑了炉膛内壁对烧结制品的影响;通过对表面间辐射角系数的计算,进而得出炉膛内壁对烧结品辐射的能量;建立了烧结体接收能量的数学模型,并用计算机进行了模拟计算;结果表明,依据模拟结果来优化硅碳棒的分布,可使结构设计更加合理,进而可以获得分布均匀的炉内温场。