优先发表

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核科学与工程
反应堆构件活化和剂量计算研究
于成龙, 王显涛, 刘仕倡
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250247
摘要:
放射性源项调查是反应堆退役制订方案、估算费用和进度以及作好辐射防护和应急准备的重要依据。反应堆构件在中子辐照过程中由于中子活化反应会产生大量的放射性核素,其产生的衰变光子是反应堆退役过程中工作人员面临辐射剂量的主要来源。采用蒙特卡罗粒子输运程序(cosRMC、MCNP)和活化计算程序(DEPTH、ALARA)相结合的方法计算反应堆构件在运行一定时间后产生的放射性核素核子数密度、活度和几个主要构件的辐射剂量率。对比通过两个不同活化程序计算得到的计算结果,相对偏差在可接受范围内,表明了cosRMC的活化计算和剂量率计算功能应用于反应堆退役分析的可靠性和准确性。
脉冲功率技术
复杂环境下瞬态强电磁脉冲测量波形复原算法
张金颢, 蒋廷勇, 周恒, 张守龙, 王彬文
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250085
摘要:
针对瞬态强电磁脉冲远场测量中因地面反射波叠加引起波形畸变的问题,设计了一种基于单极子阵列抑制地面散射的波形复原算法。分别从频域和时域推导基于单极子阵列测量波形提取直达波的原理,分析了计算结果中趋势项及其周期性振荡的原因,对比了不同算法的优缺点,以及不同场景下择优选择算法的依据。为验证算法有效性,在存在地面反射条件下构建了测量系统并开展了实验测试,结果表明,在时域天线不同主轴距离的电场测量中,波形复原算法提取的直达波均与参考直达波一致,幅度误差在0.2 dB以内,二者主波形保真系数大于0.99。测量结果验证该波形复原算法可有效抑制复杂环境中地面散射影响,能够准确实现对直达波波形提取,为该类场景下时域辐射系统参数分离和测量提供有效的方法支撑。
高功率微波技术
无人机射频前端高功率微波耦合研究与防护
李延松, 陈亚洲, 赵敏, 张晓璐, 李宏飞
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250120
摘要:
战场无人机的数据链射频前端容易受到高功率微波干扰和损伤而不能正常发挥工作效能。为研究无人机数据链射频前端高功率微波耦合规律与防护,建立数据链天线和射频前端电路PCB仿真模型,以不同载波频率、脉宽、极化方向和上升沿时间的高功率微波分别对数据链天线进行辐照,得到天线输出口端接负载的耦合电压波形,然后将其注入数据链射频芯片外围接收电路中,得到射频芯片引脚的耦合电压,完整模拟了高功率微波的场-路耦合过程。选用一款2.45 GHz的PIN限幅器进行电磁防护。结果表明:无人机数据链射频前端电路的Si24R1芯片引脚耦合电压幅值随着载波频率的上升出现了尖峰现象,随着极化角的增加,耦合电压出现了较大的降低,脉冲宽度和上升沿变化对耦合电压幅值影响不大。PIN限幅器在保证信号接收质量情况下能显著降低高功率微波对射频前端电路的耦合电压,提升了无人机数据链的电磁防护性能。
典型相控阵通信系统非对称损伤效应实验研究
张荣威, 李平, 孔海龙, 汤桂花
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250152
摘要:
高功率微波可通过“前门”耦合毁伤通信系统的射频前端关键器件,导致系统性能降级或失效。对于相控阵通信系统,其射频通道数量多,各射频通道损伤程度并不一致,这种非对称的损伤会造成相控阵天线波束合成受到影响,导致系统性能更加恶化。通过半实物仿真实验和系统级辐照实验,开展了典型相控阵通信系统的非对称损伤效应研究。研究结果表明,高功率微波毁伤相控阵通信系统后将造成各通道出现非对称损伤,且幅相不一致性越大,尤其是相位不一致性越大,系统性能受到的额外损失也就越大。
基于自动化试验系统的低噪声放大器高功率微波脉冲损伤阈值研究
郭濠逸, 蔡宗棋, 黄淇锋, 方文啸
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250073
摘要:
高功率微波试验是研究半导体器件在强电磁环境下损伤效应的重要手段。然而,传统试验方法主要依赖人工操作,难以精准测定器件的失效阈值,影响实验的重复性和可靠性。为提升测试精度并减少人为误差,基于半导体器件与高功率微波相互作用机制,设计了一套高功率微波脉冲自动化试验系统及标准化试验流程。以典型商用低噪声放大器为研究对象,系统评估其在高功率微波脉冲作用下的损伤阈值。通过同步测量器件的时域响应、频域特性及电流变化,并结合失效前后的参数对比分析,精确确定器件的失效阈值点。进一步地针对失效器件的一次、二次及三次损伤过程进行系统评估,并结合微观物理机制探讨损伤累积效应对器件关键参数的影响,以揭示失效机理。
轨道炮引信电路不同布置方式的电磁特性仿真计算
孙诚诚, 郭晋, 弯港, 田珂, 刘占恒, 尹冬梅
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250143
摘要:
为了优化电磁炮引信电路部件的排布方式,实现减小电磁屏蔽壳体尺寸及重量,针对电磁轨道炮发射的弹药引信电路部件所受电磁场特征,对引信电路模块在引信中的垂直于弹轴发射方向和平行于弹轴发射方向两种典型布置方式进行了电磁特性仿真计算,分别得到引信电路模块上的磁场分布情况、感应电流、电流体积力密度和感应电动势,经对比分析计算结果,给出用于电磁轨道炮发射弹药引信电路部件的优化设计思路。
前沿技术与交叉科学
无人机数据链单音干扰效应规律研究
张晓璐, 陈亚洲, 赵敏, 李延松, 王耀北
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250118
摘要:
针对战场环境中无人机数据链容易受到单音干扰影响而导致帧同步失败的现象,以直接序列扩频型数据链为研究对象,通过对干扰机理的分析,针对干扰的前门耦合效应,建立带内单源单音干扰和双源双音干扰两种典型场景中的失锁阈值模型,为了验证模型的有效性,以某型无人机数据链为试验对象,采用电磁干扰注入的方式开展了单源和双源干扰注入的效应试验,得到了不同干扰的失锁阈值,试验结果表明:失锁阈值的理论值与试验值变化趋势一致,验证了模型的有效性,该模型能够为试验设计提供理论依据。最后,研究了单源和双源干扰对数据链的效应规律,得到了单源干扰失锁阈值随工作信号功率、干扰频率的变化趋势,以及失锁时双源干扰中干扰1功率随工作信号功率、干扰1频率、干扰2功率和频率的变化趋势。
ELEC-TDNN:基于神经网络的电磁指纹识别
沈国茂, 刘晋明, 庞笑语, 葛雨婷
, doi: 10.11884/HPLPB202537.250076
摘要:
电子设备在运行过程中产生的电磁辐射可能导致信息泄漏,对信息安全构成威胁。电磁指纹识别方法在安全检测和漏源定位中发挥着重要作用。电磁指纹识别在实际检测中需要准确性和适应性,现有电磁指纹识别方法存在跨采样率适配性差、高频特征提取不足等缺陷。为此提出增强型神经网络架构ELEC-TDNN,模型融合了通道注意力机制与多尺度时序建模能力,设计引入局部信号增强层等模块,并基于自建双采样率(1.25 GHz/500 MHz)的USB设备电磁辐射数据集进行了实验。实验结果表明,ELEC-TDNN具有较高的精度,能够适应不同的采样率。在500 MHz采样率下,模型等错误率最低可达0.35%,在1.25 GHz高频场景下,等错误率为5.23%。