Email alert
RSS2015年 27卷 第10期
推荐文章
显示方式:
2015, 27: 103201.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103201
摘要:
从业内普遍接受的电磁环境和武器装备电磁环境效应概念入手，提出了复杂辐射环境概念，解释了其内涵和意义；围绕军事问题，探讨了辐射环境的基本构成，从辐射来源上突出了水声环境、电磁环境、光学环境和核辐射环境四个剖面，从效应考虑又将其分解为自然辐射环境、自扰互扰辐射环境、背景辐射环境和威胁辐射环境四个剖面，指出了这些剖面的统计独立性；根据辐射环境结构、特性和信息承载效应，定义了辐射环境的复杂度，介绍了辐射对抗的基本原理；指出复杂辐射环境下武器装备试验与评估问题与传统问题一样，仍是个概率统计问题，并且给出了可按环境剖面进行分解的高效简便的试验与评估方法。
从业内普遍接受的电磁环境和武器装备电磁环境效应概念入手，提出了复杂辐射环境概念，解释了其内涵和意义；围绕军事问题，探讨了辐射环境的基本构成，从辐射来源上突出了水声环境、电磁环境、光学环境和核辐射环境四个剖面，从效应考虑又将其分解为自然辐射环境、自扰互扰辐射环境、背景辐射环境和威胁辐射环境四个剖面，指出了这些剖面的统计独立性；根据辐射环境结构、特性和信息承载效应，定义了辐射环境的复杂度，介绍了辐射对抗的基本原理；指出复杂辐射环境下武器装备试验与评估问题与传统问题一样，仍是个概率统计问题，并且给出了可按环境剖面进行分解的高效简便的试验与评估方法。
2015, 27: 103202.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103202
摘要:
从理论上分析了混响室采用频率搅拌的可行性，仿真计算和试验测量了频率搅拌混响室内部电场的均匀性和统计特性，探索了在屏蔽效能测试中的应用。研究结果表明：频率搅拌方法能够得到空间统计均匀的电场分布，电场直角分量的模值服从瑞利分布，并且频率越高电场的均匀性和统计特性越好。在频率搅拌混响室内部测试得到开缝小尺寸屏蔽体在1~10 GHz频段的屏蔽效能约为15 dB，与机械搅拌混响室测试结果基本一致。关键词： Abstract: Key words:
从理论上分析了混响室采用频率搅拌的可行性，仿真计算和试验测量了频率搅拌混响室内部电场的均匀性和统计特性，探索了在屏蔽效能测试中的应用。研究结果表明：频率搅拌方法能够得到空间统计均匀的电场分布，电场直角分量的模值服从瑞利分布，并且频率越高电场的均匀性和统计特性越好。在频率搅拌混响室内部测试得到开缝小尺寸屏蔽体在1~10 GHz频段的屏蔽效能约为15 dB，与机械搅拌混响室测试结果基本一致。关键词： Abstract: Key words:
2015, 27: 103203.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103203
摘要:
利用自反应淬熄法制备了一种M型钡铁氧体空心陶瓷微珠材料,在此基础上,对其表面进行超声波化学镀Ni-Co复合层,从而形成了具有核/壳/腔结构的材料；通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪分析表明,该材料具有中空结构,主要物相BaFe12O19为M型钡铁氧体,经过化学镀后,在其表面形成了一层Ni-Co复合层；经过吸波性能测试,化学镀Ni-Co复合层后,在2~18 GHz范围内,当厚度为2.10 mm时,最低反射率达到了-28.62 dB,反射率小于-10 dB的带宽为3.33 GHz。关键词：M型钡铁氧体；空心陶瓷微珠；核/壳/腔结构；自反应淬熄法；超声波化学镀；吸波材料
利用自反应淬熄法制备了一种M型钡铁氧体空心陶瓷微珠材料,在此基础上,对其表面进行超声波化学镀Ni-Co复合层,从而形成了具有核/壳/腔结构的材料；通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪分析表明,该材料具有中空结构,主要物相BaFe12O19为M型钡铁氧体,经过化学镀后,在其表面形成了一层Ni-Co复合层；经过吸波性能测试,化学镀Ni-Co复合层后,在2~18 GHz范围内,当厚度为2.10 mm时,最低反射率达到了-28.62 dB,反射率小于-10 dB的带宽为3.33 GHz。关键词：M型钡铁氧体；空心陶瓷微珠；核/壳/腔结构；自反应淬熄法；超声波化学镀；吸波材料
2015, 27: 103204.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103204
摘要:
处于等离子体环境中的航天器的介质材料受到带电粒子的作用，表面将产生电位。对背面接地的介质材料，上表面将与接地背面形成电势差。当电势差达到一定阈值时将产生放电，表面充电电位对充放电效应影响至关重要。综合考虑等离子体中粒子的质量、温度及密度，介质材料的二次电子效应，体电流泄漏以及介质材料的运行速度等因素，基于气体动理论，利用粒子的麦克斯韦速度分布函数理论推导得出等离子体环境中背面接地介质材料表面充电电位一般表达式。讨论了地球同步轨道环境下，表面电位与等离子体环境及材料表面电阻等各个参数的关系，总结出等离子环境背面接地介质材料表面充电规律，为航天器介质材料静电防护设计提供一定的理论基础。
处于等离子体环境中的航天器的介质材料受到带电粒子的作用，表面将产生电位。对背面接地的介质材料，上表面将与接地背面形成电势差。当电势差达到一定阈值时将产生放电，表面充电电位对充放电效应影响至关重要。综合考虑等离子体中粒子的质量、温度及密度，介质材料的二次电子效应，体电流泄漏以及介质材料的运行速度等因素，基于气体动理论，利用粒子的麦克斯韦速度分布函数理论推导得出等离子体环境中背面接地介质材料表面充电电位一般表达式。讨论了地球同步轨道环境下，表面电位与等离子体环境及材料表面电阻等各个参数的关系，总结出等离子环境背面接地介质材料表面充电规律，为航天器介质材料静电防护设计提供一定的理论基础。
2015, 27: 103205.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103205
摘要:
采用T-matrix数值方法模拟光学系统常用的光学材料硅中金属钛杂质对激光电场分布的影响。分析了不同球形杂质数目、不同杂质球半径、不同球形杂质间距、不同球形杂质排列以及不同相对介电常数杂质对激光电场分布的影响，通过数值模拟了解到：电场幅值的最大值总是出现在沿入射波极化方向上，电场幅值的增大与相邻两球的耦合有关，且两球间距越小电场幅值的最大值越大；相对介电常数实部越小、虚部越大的杂质会导致较大的电场幅值最大值。
采用T-matrix数值方法模拟光学系统常用的光学材料硅中金属钛杂质对激光电场分布的影响。分析了不同球形杂质数目、不同杂质球半径、不同球形杂质间距、不同球形杂质排列以及不同相对介电常数杂质对激光电场分布的影响，通过数值模拟了解到：电场幅值的最大值总是出现在沿入射波极化方向上，电场幅值的增大与相邻两球的耦合有关，且两球间距越小电场幅值的最大值越大；相对介电常数实部越小、虚部越大的杂质会导致较大的电场幅值最大值。
2015, 27: 103206.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103206
摘要:
基于特殊的SiC周期性结构，理论分析了SiC表面特殊电磁模态的激发特性，并利用数值模拟的方法研究了该周期性结构的红外辐射/吸收特性。模拟结果表明该周期性结构在电磁波照射下可以支持多种电磁模态的激发，并且多种电磁模态之间存在相互耦合现象，证实了理论分析的结果。基于非线性优化算法，分别对结构在单个频率整个角度范围内的红外辐射/吸收特性，以及整个研究频段内的垂直方向红外辐射/吸收特性进行了优化。优化的结果显示，相比于原来的结构，优化后结构的等效发射率/吸收率有较显著地提升。
基于特殊的SiC周期性结构，理论分析了SiC表面特殊电磁模态的激发特性，并利用数值模拟的方法研究了该周期性结构的红外辐射/吸收特性。模拟结果表明该周期性结构在电磁波照射下可以支持多种电磁模态的激发，并且多种电磁模态之间存在相互耦合现象，证实了理论分析的结果。基于非线性优化算法，分别对结构在单个频率整个角度范围内的红外辐射/吸收特性，以及整个研究频段内的垂直方向红外辐射/吸收特性进行了优化。优化的结果显示，相比于原来的结构，优化后结构的等效发射率/吸收率有较显著地提升。
2015, 27: 103207.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103207
摘要:
主要围绕磁导率接近0的MNZ超材料，通过理论分析和数值模拟方法对MNZ材料的电磁特性进行了研究。针对线源置于二维MNZ材料内部的情况，通过理论详细分析了在MNZ材料和空气交界处的阻抗匹配特性和传播常数的连续性，基于有限元数值方法模拟验证了电磁场在MNZ材料边界处的等幅同相特性，从而实现了均匀平面波的传播特性。同时，考虑到将线源置于空气中有助于辐射出电磁能量，通过数值模拟分析了电磁波由空气入射到MNZ材料的电磁特性，发现在特定极化条件下，只能当电磁波波前与MNZ材料边界平行时，才能较好地实现阻抗匹配，从而基于MNZ材料实现新颖的辐射特性。
主要围绕磁导率接近0的MNZ超材料，通过理论分析和数值模拟方法对MNZ材料的电磁特性进行了研究。针对线源置于二维MNZ材料内部的情况，通过理论详细分析了在MNZ材料和空气交界处的阻抗匹配特性和传播常数的连续性，基于有限元数值方法模拟验证了电磁场在MNZ材料边界处的等幅同相特性，从而实现了均匀平面波的传播特性。同时，考虑到将线源置于空气中有助于辐射出电磁能量，通过数值模拟分析了电磁波由空气入射到MNZ材料的电磁特性，发现在特定极化条件下，只能当电磁波波前与MNZ材料边界平行时，才能较好地实现阻抗匹配，从而基于MNZ材料实现新颖的辐射特性。
2015, 27: 103208.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103208
摘要:
在电磁场积分方程方法框架下，应用等效原理求解了半空间背景下目标的电磁散射问题，可针对目标仅处于半空间界面单侧及目标跨越半空间界面处于半空间两侧的几何相对位置。与传统的半空间格林函数计算方法不同的是，这一方法使用的是各自介质的自由空间格林函数，因此可以回避索墨菲积分并且可以很方便与快速算法(如多层快速多级子)相结合，并对求解临近半空间界面的目标获得较好的收敛性。在等效原理方法中需要用有限的界面等效无限大半空间界面，因此采用了锥形入射波以降低开放边界引起的边缘效应。不同于一般目标的远场雷达散射截面表达，在该模型下，半空间电磁散射的远场描述需要用差场雷达散射截面。给出的算例能与现有文献以及仿真软件很好的吻合，并可作为实用工具分析半空间背景对目标远场响应的影响。
在电磁场积分方程方法框架下，应用等效原理求解了半空间背景下目标的电磁散射问题，可针对目标仅处于半空间界面单侧及目标跨越半空间界面处于半空间两侧的几何相对位置。与传统的半空间格林函数计算方法不同的是，这一方法使用的是各自介质的自由空间格林函数，因此可以回避索墨菲积分并且可以很方便与快速算法(如多层快速多级子)相结合，并对求解临近半空间界面的目标获得较好的收敛性。在等效原理方法中需要用有限的界面等效无限大半空间界面，因此采用了锥形入射波以降低开放边界引起的边缘效应。不同于一般目标的远场雷达散射截面表达，在该模型下，半空间电磁散射的远场描述需要用差场雷达散射截面。给出的算例能与现有文献以及仿真软件很好的吻合，并可作为实用工具分析半空间背景对目标远场响应的影响。
2015, 27: 103209.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103209
摘要:
针对口径天线及其近区任意厚均匀介质体的复杂系统，应用表面积分方程（SIE）方法结合模式匹配方法（MM）建立了模式激励的新型一体化电磁模型。在馈电端口采取模式匹配方法模拟了波导中的激励情况，将金属壁处理为理想导电体，并在金属壁上利用边界条件建立电场积分方程（EFIE）；利用零场等效原理在介质体内外表面分别建立电场积分方程和磁场积分方程（MFIE），并组合内外表面建立的电场积分方程和磁场积分方程为PMCHW方程；最后使用矩量法对所建立的EFIE-PMCHW-MM组合方程进行求解。文中结合喇叭天线设计了两个典型算例，所提混合方法EFIE-PMCHW-MM给出的数值结果与商用软件FEKO高度一致，且在求解口径天线与近区厚介质体耦合问题时由于未知量显著减少，大幅度提高了仿真效率，降低了计算机资源消耗。
针对口径天线及其近区任意厚均匀介质体的复杂系统，应用表面积分方程（SIE）方法结合模式匹配方法（MM）建立了模式激励的新型一体化电磁模型。在馈电端口采取模式匹配方法模拟了波导中的激励情况，将金属壁处理为理想导电体，并在金属壁上利用边界条件建立电场积分方程（EFIE）；利用零场等效原理在介质体内外表面分别建立电场积分方程和磁场积分方程（MFIE），并组合内外表面建立的电场积分方程和磁场积分方程为PMCHW方程；最后使用矩量法对所建立的EFIE-PMCHW-MM组合方程进行求解。文中结合喇叭天线设计了两个典型算例，所提混合方法EFIE-PMCHW-MM给出的数值结果与商用软件FEKO高度一致，且在求解口径天线与近区厚介质体耦合问题时由于未知量显著减少，大幅度提高了仿真效率，降低了计算机资源消耗。
2015, 27: 103210.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103210
摘要:
研究了传导电磁干扰下，数字信号控制器的电磁抗扰性能预测与分析。针对一种典型32位数字信号控制器，设计了基于直接功率注入法的敏感度测试平台，测试得到了敏感度阈值；并通过S参数测量、输入输出缓冲器信息规范（IBIS）参数提取，建立了集总参数的电磁敏感度仿真预测模型。模型仿真结果与测试结果在10 MHz到1 GHz内具有较好的一致性。
研究了传导电磁干扰下，数字信号控制器的电磁抗扰性能预测与分析。针对一种典型32位数字信号控制器，设计了基于直接功率注入法的敏感度测试平台，测试得到了敏感度阈值；并通过S参数测量、输入输出缓冲器信息规范（IBIS）参数提取，建立了集总参数的电磁敏感度仿真预测模型。模型仿真结果与测试结果在10 MHz到1 GHz内具有较好的一致性。
2015, 27: 103211.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103211
摘要:
采用直接功率注入法，在1 MHz~2 GHz频率范围的传导电磁干扰下，测试获得了低压差线性稳压器的传导电磁抗扰度。针对抗扰度仿真预测，提出了一种以Taylor级数表示的非线性系统和以线性滤波器表示的线性系统的级联模型，同时对于测试系统中分立器件采用传统集总参数方法建模，最终实现低压差线性稳压器的传导电磁干扰仿真。仿真结果表明，模型在1 MHz~2 GHz范围内预测的抗扰度和测试数据具有很好的一致性。
采用直接功率注入法，在1 MHz~2 GHz频率范围的传导电磁干扰下，测试获得了低压差线性稳压器的传导电磁抗扰度。针对抗扰度仿真预测，提出了一种以Taylor级数表示的非线性系统和以线性滤波器表示的线性系统的级联模型，同时对于测试系统中分立器件采用传统集总参数方法建模，最终实现低压差线性稳压器的传导电磁干扰仿真。仿真结果表明，模型在1 MHz~2 GHz范围内预测的抗扰度和测试数据具有很好的一致性。
2015, 27: 103212.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103212
摘要:
根据描述大信号激励下组件响应的黑箱模型非线性散射参数，提出利用有限实验数据通过人工神经网络建模获得组件非线性散射参数的方法，利用该方法对二极管构成的非线性组件的预测结果与实验测量结果吻合良好。推导了二端口非线性器件与三端口线性器件的非线性散射参数级联计算公式，并讨论非线性散射参数在传导干扰分析中的应用。通过具体实例的计算结果与实测结果的对比，证明了基于人工神经网络学习模型的非线性散射参数获取方法非常便于包含非线性组件的传导干扰分析，这对于系统级电磁效应分析具有重要意义。
根据描述大信号激励下组件响应的黑箱模型非线性散射参数，提出利用有限实验数据通过人工神经网络建模获得组件非线性散射参数的方法，利用该方法对二极管构成的非线性组件的预测结果与实验测量结果吻合良好。推导了二端口非线性器件与三端口线性器件的非线性散射参数级联计算公式，并讨论非线性散射参数在传导干扰分析中的应用。通过具体实例的计算结果与实测结果的对比，证明了基于人工神经网络学习模型的非线性散射参数获取方法非常便于包含非线性组件的传导干扰分析，这对于系统级电磁效应分析具有重要意义。
2015, 27: 103213.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103213
摘要:
基于电磁场、半导体物理及热力学方程的半导体器件多物理场模型方程组共同描述了器件内部的电热特性。而半导体器件在反向电压作用下，会发生碰撞电离及雪崩击穿现象。采用多物理场计算方法仿真型号为HSMS-282C的肖特基二极管的雪崩击穿现象，仿真结果与实验测量结果吻合，表明该算法能准确表征二极管物理特性，并对效应现象给出物理机理解释。
基于电磁场、半导体物理及热力学方程的半导体器件多物理场模型方程组共同描述了器件内部的电热特性。而半导体器件在反向电压作用下，会发生碰撞电离及雪崩击穿现象。采用多物理场计算方法仿真型号为HSMS-282C的肖特基二极管的雪崩击穿现象，仿真结果与实验测量结果吻合，表明该算法能准确表征二极管物理特性，并对效应现象给出物理机理解释。
2015, 27: 103214.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103214
摘要:
复杂地理环境是电波传播不可避免的传播环境，不仅不规则地形会对电波传播产生影响，不同的地表媒质对电波传播也会产生不同的影响。为了使得电波传播特性的预测结果更加地准确有效，通过图像分割算法实现地表环境的简单分类，同时对不同的媒质赋予不同的电磁参数，并结合数字高程模型（DEM)数据，实现了既具有地形起伏信息又具有地表电磁环境参数的复杂地理环境建模。在此基础上，对地表电磁环境信息做了网格剖分处理，利用抛物方程（PE）模型对复杂地理环境下的电波传播特性进行了预测。
复杂地理环境是电波传播不可避免的传播环境，不仅不规则地形会对电波传播产生影响，不同的地表媒质对电波传播也会产生不同的影响。为了使得电波传播特性的预测结果更加地准确有效，通过图像分割算法实现地表环境的简单分类，同时对不同的媒质赋予不同的电磁参数，并结合数字高程模型（DEM)数据，实现了既具有地形起伏信息又具有地表电磁环境参数的复杂地理环境建模。在此基础上，对地表电磁环境信息做了网格剖分处理，利用抛物方程（PE）模型对复杂地理环境下的电波传播特性进行了预测。
2015, 27: 103215.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103215
摘要:
研究了一种有限积分法软件与传输线方程相结合的混合算法,用于解决复杂电磁环境下屏蔽腔体内传输线的电磁耦合问题。利用有限积分法软件实现屏蔽腔体的建模,仿真得到腔体内部空间电磁场分布,并设置电场探针提取出传输线的激励场。利用传输线方程建立腔体内传输线的耦合模型,将得到的传输线激励场引入到传输线方程作为等效分布电压和电流源。利用时域有限差分(FDTD)格式对传输线方程进行离散,从而迭代求解出传输线终端负载上的电压和电流响应。通过与文献以及传统数值算法的计算结果进行对比,验证混合算法的正确性。研究表明,该混合算法在模拟电大尺寸腔体内传输线的电磁耦合方面,具有较高的精度和计算效率。
研究了一种有限积分法软件与传输线方程相结合的混合算法,用于解决复杂电磁环境下屏蔽腔体内传输线的电磁耦合问题。利用有限积分法软件实现屏蔽腔体的建模,仿真得到腔体内部空间电磁场分布,并设置电场探针提取出传输线的激励场。利用传输线方程建立腔体内传输线的耦合模型,将得到的传输线激励场引入到传输线方程作为等效分布电压和电流源。利用时域有限差分(FDTD)格式对传输线方程进行离散,从而迭代求解出传输线终端负载上的电压和电流响应。通过与文献以及传统数值算法的计算结果进行对比,验证混合算法的正确性。研究表明,该混合算法在模拟电大尺寸腔体内传输线的电磁耦合方面,具有较高的精度和计算效率。
2015, 27: 103216.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103216
摘要:
采用并行时域电场积分方程方法对动态海面的二维瞬态散射特性进行研究。为了保证该方法的后期稳定性,时间基函数和空间基函数采用二阶B样条基函数和三角基函数,矩阵元素采用时间维度精确解析、空间奇异部分精确解析进行计算；为了减少对无限海面进行截断带来的边缘效应,入射波采用锥形调制高斯脉冲；结合信息传递接口（MPI）技术和稀疏矩阵压缩存储技术,对不同时刻的海面进行瞬态散射分析。大量的数值算例证明了该方法在计算动态海面的二维瞬态散射问题时的正确性,还可以保证后期的稳定性,提高计算效率,减少对计算机内存需求。
采用并行时域电场积分方程方法对动态海面的二维瞬态散射特性进行研究。为了保证该方法的后期稳定性,时间基函数和空间基函数采用二阶B样条基函数和三角基函数,矩阵元素采用时间维度精确解析、空间奇异部分精确解析进行计算；为了减少对无限海面进行截断带来的边缘效应,入射波采用锥形调制高斯脉冲；结合信息传递接口（MPI）技术和稀疏矩阵压缩存储技术,对不同时刻的海面进行瞬态散射分析。大量的数值算例证明了该方法在计算动态海面的二维瞬态散射问题时的正确性,还可以保证后期的稳定性,提高计算效率,减少对计算机内存需求。
2015, 27: 103217.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103217
摘要:
复杂电磁环境的研究包括多方面内容，其中飞行器的电磁环境效应研究受到了较多的关注。随着计算机技术的飞速发展，利用数值模拟技术获得飞行器电磁特性已经成为飞行器电磁环境效应研究的一个重要手段。我们将自主研发的大规模并行三维时域全波电磁模拟软件JEMS-FDTD应用于运输机整机电磁特性仿真，计算并分析了飞机的电磁耦合散射特性，获得了飞行器在电磁脉冲照射下的时域/频域、近场/远场等电磁信息。计算中为保证精度采用了非均匀以及高阶FDTD计算技术。
复杂电磁环境的研究包括多方面内容，其中飞行器的电磁环境效应研究受到了较多的关注。随着计算机技术的飞速发展，利用数值模拟技术获得飞行器电磁特性已经成为飞行器电磁环境效应研究的一个重要手段。我们将自主研发的大规模并行三维时域全波电磁模拟软件JEMS-FDTD应用于运输机整机电磁特性仿真，计算并分析了飞机的电磁耦合散射特性，获得了飞行器在电磁脉冲照射下的时域/频域、近场/远场等电磁信息。计算中为保证精度采用了非均匀以及高阶FDTD计算技术。
2015, 27: 103218.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103218
摘要:
基于修正的Van-Vleck Weisskopf线型、辐射传输色散理论和水汽连续体吸收模型，结合HITRAN数据库，建立了太赫兹波大气传输衰减模型VVWH，形成了对宽频太赫兹波在真实大气中水平传输衰减的数值模拟能力。同时对太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）获取的透射光谱实测数据进行了对比分析。计算结果与实验结果总体变化趋势一致，在吸收谱线处两者吻合良好，但在低频的大气窗口区，实验结果相比计算呈现出更强的传输衰减。考察了相对湿度对太赫兹波大气传输衰减特性的影响变化。
基于修正的Van-Vleck Weisskopf线型、辐射传输色散理论和水汽连续体吸收模型，结合HITRAN数据库，建立了太赫兹波大气传输衰减模型VVWH，形成了对宽频太赫兹波在真实大气中水平传输衰减的数值模拟能力。同时对太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）获取的透射光谱实测数据进行了对比分析。计算结果与实验结果总体变化趋势一致，在吸收谱线处两者吻合良好，但在低频的大气窗口区，实验结果相比计算呈现出更强的传输衰减。考察了相对湿度对太赫兹波大气传输衰减特性的影响变化。
2015, 27: 103219.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103219
摘要:
为了分析带有孔缝双层金属机壳的屏蔽效能,采用广义散射矩阵级联的思想,将多层金属腔体近似等效为若干个能够传输多个模式的波导级联,提出了一种使用模式匹配法和基于矩量法求解混合位积分方程的全波混合算法。该算法考虑了腔体结构、孔缝排列形式、入射波极化方向以及高次模等因素对屏蔽效能的影响。通过将数值仿真结果与经典算法仿真结果进行对比,验证了其具有较高的准确性和有效性。研究结果表明：双层金属腔体的屏蔽效能要优于单层金属腔体的屏蔽效能,适当地增加双层金属腔体上孔缝所在侧壁之间的距离可以提高屏蔽效能,当双层金属腔体侧壁上的孔缝平行排列时,平行极化下的屏蔽效能要优于垂直极化下的屏蔽效能,而当孔缝交叉排列时,平行极化和垂直极化下屏蔽效能的优劣则并不明显。
为了分析带有孔缝双层金属机壳的屏蔽效能,采用广义散射矩阵级联的思想,将多层金属腔体近似等效为若干个能够传输多个模式的波导级联,提出了一种使用模式匹配法和基于矩量法求解混合位积分方程的全波混合算法。该算法考虑了腔体结构、孔缝排列形式、入射波极化方向以及高次模等因素对屏蔽效能的影响。通过将数值仿真结果与经典算法仿真结果进行对比,验证了其具有较高的准确性和有效性。研究结果表明：双层金属腔体的屏蔽效能要优于单层金属腔体的屏蔽效能,适当地增加双层金属腔体上孔缝所在侧壁之间的距离可以提高屏蔽效能,当双层金属腔体侧壁上的孔缝平行排列时,平行极化下的屏蔽效能要优于垂直极化下的屏蔽效能,而当孔缝交叉排列时,平行极化和垂直极化下屏蔽效能的优劣则并不明显。
2015, 27: 103220.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103220
摘要:
研究了电磁脉冲激励混响室内电磁波传播规律，通过仿真建模和实验两方面对脉冲激励混响室测试区域内电磁场均匀性进行了研究。提出了混响室时域均匀性的概念及其计算方法，并利用此方法计算了仿真和实验结果。结果表明：脉冲激励混响室内电磁环境无论在时域上还是频域上，均满足国际标准规定的均匀性要求；在一定空间内，混响室内也可以形成统计平均的脉冲场电磁环境；在混响室内进行电磁脉冲场的电磁敏感度测试是可行的。
研究了电磁脉冲激励混响室内电磁波传播规律，通过仿真建模和实验两方面对脉冲激励混响室测试区域内电磁场均匀性进行了研究。提出了混响室时域均匀性的概念及其计算方法，并利用此方法计算了仿真和实验结果。结果表明：脉冲激励混响室内电磁环境无论在时域上还是频域上，均满足国际标准规定的均匀性要求；在一定空间内，混响室内也可以形成统计平均的脉冲场电磁环境；在混响室内进行电磁脉冲场的电磁敏感度测试是可行的。
2015, 27: 103221.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103221
摘要:
为了提高高频段高功率微波反射面天线的馈电效率，同时使波束波导馈线更加紧凑，提出一种新型的X波段极化可重构高功率微波辐射器结构。通过波纹喇叭辐射器产生准高斯的HE11模辐射，采用双相位修正镜组成的波束变换系统实现将准高斯波束转换为电场分布更为均匀的平顶波束或其余期望分布的波束，平顶分布的输出波束可使得馈源在相同介质窗尺寸下获得更高的功率容量，同时实现了波束传播方向的90转弯；此外采用双圆极化栅网的级联组合，实现了对输出波束极化特性的调变。通过全电磁波仿真分析验证了该辐射器的设计思路。
为了提高高频段高功率微波反射面天线的馈电效率，同时使波束波导馈线更加紧凑，提出一种新型的X波段极化可重构高功率微波辐射器结构。通过波纹喇叭辐射器产生准高斯的HE11模辐射，采用双相位修正镜组成的波束变换系统实现将准高斯波束转换为电场分布更为均匀的平顶波束或其余期望分布的波束，平顶分布的输出波束可使得馈源在相同介质窗尺寸下获得更高的功率容量，同时实现了波束传播方向的90转弯；此外采用双圆极化栅网的级联组合，实现了对输出波束极化特性的调变。通过全电磁波仿真分析验证了该辐射器的设计思路。
2015, 27: 103222.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103222
摘要:
从本征模的角度阐明了频率搅拌技术的混响原理，并根据激励信号的频域特征，系统研究了频率搅拌方式下获取实时均匀场与统计均匀场的三种有效实现途径。选取线性扫频这一搅拌方式为主要研究对象，检验了混响室频率搅拌下的最低可用频率、场均匀性与统计特性三项主要技术指标。试验结果表明：线性扫频搅拌方式下，混响室的最低可用频域与机械搅拌方式基本一致；场均匀性满足IEC 61000-4-21标准规定的容差要求；场值波动规律符合理论分布模型。
从本征模的角度阐明了频率搅拌技术的混响原理，并根据激励信号的频域特征，系统研究了频率搅拌方式下获取实时均匀场与统计均匀场的三种有效实现途径。选取线性扫频这一搅拌方式为主要研究对象，检验了混响室频率搅拌下的最低可用频率、场均匀性与统计特性三项主要技术指标。试验结果表明：线性扫频搅拌方式下，混响室的最低可用频域与机械搅拌方式基本一致；场均匀性满足IEC 61000-4-21标准规定的容差要求；场值波动规律符合理论分布模型。
2015, 27: 103223.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103223
摘要:
在利用抛物反射面对电磁干扰源成像过程中，由于系统衍射受限导致干扰源成像模糊，分辨率低，难以分辨，由于不同频率不同区域干扰源所成图像分辨率不同，具有分区域多分辨率的特征，采用已有超分辨算法难以提高分辨率。利用Mean Shift算法，在原有算法基础上改进使其能够适应多分辨率的电磁干扰源成像，在图像分割的基础上对多分辨率图像进行分块抽离，并采用基于L_R迭代的盲反卷积算法分别对各区域进行分辨率的提高，仿真结果表明算法能够适应对干扰源的多分辨率电磁成像并提高分辨率。
在利用抛物反射面对电磁干扰源成像过程中，由于系统衍射受限导致干扰源成像模糊，分辨率低，难以分辨，由于不同频率不同区域干扰源所成图像分辨率不同，具有分区域多分辨率的特征，采用已有超分辨算法难以提高分辨率。利用Mean Shift算法，在原有算法基础上改进使其能够适应多分辨率的电磁干扰源成像，在图像分割的基础上对多分辨率图像进行分块抽离，并采用基于L_R迭代的盲反卷积算法分别对各区域进行分辨率的提高，仿真结果表明算法能够适应对干扰源的多分辨率电磁成像并提高分辨率。
2015, 27: 103224.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103224
摘要:
为诊断激光打靶产生的电磁脉冲信号分布,选取环天线作为主要电磁脉冲信号采集装置,对靶室内外信号同时进行测试。从天线设计制作到天线标定,描述了脉冲诊断系统的搭建。通过对信号进行采集及处理,对比分析了靶室外、法兰口及靶室内脉冲信号的频域特性和强度。得出靶室内受到电磁脉冲辐射强度最大且频谱分布最广,其次是法兰口,靶室外电磁脉冲信号最弱。总结多次激光打靶电磁脉冲信号频域分布,可看出波峰主要出现在0.5,1.2,3 GHz。电磁脉冲时域结果规律性展示出脉冲持续约100 ns,因靶室内回波振荡,电磁脉冲信号于几ns处及几十ns处有较明显峰值蔟。
为诊断激光打靶产生的电磁脉冲信号分布,选取环天线作为主要电磁脉冲信号采集装置,对靶室内外信号同时进行测试。从天线设计制作到天线标定,描述了脉冲诊断系统的搭建。通过对信号进行采集及处理,对比分析了靶室外、法兰口及靶室内脉冲信号的频域特性和强度。得出靶室内受到电磁脉冲辐射强度最大且频谱分布最广,其次是法兰口,靶室外电磁脉冲信号最弱。总结多次激光打靶电磁脉冲信号频域分布,可看出波峰主要出现在0.5,1.2,3 GHz。电磁脉冲时域结果规律性展示出脉冲持续约100 ns,因靶室内回波振荡,电磁脉冲信号于几ns处及几十ns处有较明显峰值蔟。
2015, 27: 103225.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103225
摘要:
针对大多数磁场探头都是在频域上校准、不能较好地满足测量电磁瞬变现象的问题，提出了一种基于Elman神经网络的磁场探头时域校准建模方法。利用Helmholtz线圈、浪涌发生器、示波器等仪器搭建了时域校准平台，对磁场探头进行校准实验，并采集浪涌发生器输出的电流波形和磁场探头的感应电压。分别以磁场探头的感应电压和Helmholtz线圈产生的磁感应强度数据作为输入输出，建立Elman神经网络模型。建模效果表明，所建模型能够准确地预测出磁感应强度的变化趋势，该校准模型具有一定有效性。
针对大多数磁场探头都是在频域上校准、不能较好地满足测量电磁瞬变现象的问题，提出了一种基于Elman神经网络的磁场探头时域校准建模方法。利用Helmholtz线圈、浪涌发生器、示波器等仪器搭建了时域校准平台，对磁场探头进行校准实验，并采集浪涌发生器输出的电流波形和磁场探头的感应电压。分别以磁场探头的感应电压和Helmholtz线圈产生的磁感应强度数据作为输入输出，建立Elman神经网络模型。建模效果表明，所建模型能够准确地预测出磁感应强度的变化趋势，该校准模型具有一定有效性。
2015, 27: 103226.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103226
摘要:
提出一种基于辐射场窄带测试的空间放电辐射信号探测系统,系统主要由8路定向性天线阵、高增益接收前端以及数据处理单元构成。基于该探测系统建立了空间平面4元阵列定位模型,研究了空间放电辐射源位置快速搜索算法,并对定位精度进行了试验验证。实验结果表明,该系统能对1 km以内的空间放电辐射源进行探测,阵元尺寸为10 m的空间平面4元阵列的距离定位误差小于2.5%。该探测定位系统可以用于复杂电磁环境下空间放电源位置的确定。
提出一种基于辐射场窄带测试的空间放电辐射信号探测系统,系统主要由8路定向性天线阵、高增益接收前端以及数据处理单元构成。基于该探测系统建立了空间平面4元阵列定位模型,研究了空间放电辐射源位置快速搜索算法,并对定位精度进行了试验验证。实验结果表明,该系统能对1 km以内的空间放电辐射源进行探测,阵元尺寸为10 m的空间平面4元阵列的距离定位误差小于2.5%。该探测定位系统可以用于复杂电磁环境下空间放电源位置的确定。
2015, 27: 103227.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103227
摘要:
介绍了一种矩形波导打火检测电路,分析了打火探测点的选取和光敏器件的选择。理论分析及计算的结论是：在矩形弯头波导窄壁中间选择了一个小孔作为打火探测点,选择光电二极管SFH250V作为光敏器件。以SFH250V为核心器件,设计了一种打火探测及故障快速锁存电路,主要解决了微弱光信号的探测问题,解决了微弱光电流信号的转换及放大问题,同时设计了打火故障判断及故障信号输出电路。实验表明,该装置可以有效地捕获较微弱的打火故障信号。
介绍了一种矩形波导打火检测电路,分析了打火探测点的选取和光敏器件的选择。理论分析及计算的结论是：在矩形弯头波导窄壁中间选择了一个小孔作为打火探测点,选择光电二极管SFH250V作为光敏器件。以SFH250V为核心器件,设计了一种打火探测及故障快速锁存电路,主要解决了微弱光信号的探测问题,解决了微弱光电流信号的转换及放大问题,同时设计了打火故障判断及故障信号输出电路。实验表明,该装置可以有效地捕获较微弱的打火故障信号。
2015, 27: 103228.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103228
摘要:
针对电磁耦合仿真结果的校验需求，建立了基于光纤电场传感器的验模测试实验系统，对某模型的仿真结果进行了近场耦合验模测试。初步实验结果表明，在一定区域内，测试结果与仿真结果呈现趋势性一致，并对部分区域与仿真结果不符合的原因进行了分析，为下一步仿真模型优化和测试方法手段改进奠定了基础。
针对电磁耦合仿真结果的校验需求，建立了基于光纤电场传感器的验模测试实验系统，对某模型的仿真结果进行了近场耦合验模测试。初步实验结果表明，在一定区域内，测试结果与仿真结果呈现趋势性一致，并对部分区域与仿真结果不符合的原因进行了分析，为下一步仿真模型优化和测试方法手段改进奠定了基础。
2015, 27: 103229.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103229
摘要:
基于功率容量和口径匹配的考虑,设计了一种超宽带折线型TEM喇叭天线。相比传统恒阻抗TEM喇叭,主要改进在于采用了同轴到平板过渡的馈入结构,辐射极板改为两段折线形式。通过理论模拟和实验研究对两种天线的输入、辐射特性进行了比较和分析。结果表明：采用960 ps宽度的高斯脉冲激励,同轴平板过渡峰值功率传输效率达到85%；相比于恒阻抗喇叭,折线TEM喇叭辐射峰值电场提高30%,H面方向图主瓣宽度由80压缩至60,同时改善了700 MHz频带内的传输辐射特性,瞬态脉冲峰值功率容量达到15 GW。
基于功率容量和口径匹配的考虑,设计了一种超宽带折线型TEM喇叭天线。相比传统恒阻抗TEM喇叭,主要改进在于采用了同轴到平板过渡的馈入结构,辐射极板改为两段折线形式。通过理论模拟和实验研究对两种天线的输入、辐射特性进行了比较和分析。结果表明：采用960 ps宽度的高斯脉冲激励,同轴平板过渡峰值功率传输效率达到85%；相比于恒阻抗喇叭,折线TEM喇叭辐射峰值电场提高30%,H面方向图主瓣宽度由80压缩至60,同时改善了700 MHz频带内的传输辐射特性,瞬态脉冲峰值功率容量达到15 GW。
2015, 27: 103230.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103230
摘要:
以某型超短波通信电台为例，分析了该电台工作于跳频组网状态时所面临的复杂电磁信号环境，在电台使用区域内，根据构成威胁电磁环境、目标电磁环境和背景电磁环境的各电子设备的频谱占用度、时间占有度、空间覆盖率的不同，提出了复杂电磁环境量化分级标准。采取实装构设与模拟仿真技术相结合的手段，分别构建了针对该电台的简单、轻度、中度和重度等不同级别的复杂电磁环境，并给出了电台对不同等级复杂电磁环境适应能力的初步评估结论。项目成果可为今后电子信息装备复杂电磁环境适应性的理论研究工作提供有益借鉴。
以某型超短波通信电台为例，分析了该电台工作于跳频组网状态时所面临的复杂电磁信号环境，在电台使用区域内，根据构成威胁电磁环境、目标电磁环境和背景电磁环境的各电子设备的频谱占用度、时间占有度、空间覆盖率的不同，提出了复杂电磁环境量化分级标准。采取实装构设与模拟仿真技术相结合的手段，分别构建了针对该电台的简单、轻度、中度和重度等不同级别的复杂电磁环境，并给出了电台对不同等级复杂电磁环境适应能力的初步评估结论。项目成果可为今后电子信息装备复杂电磁环境适应性的理论研究工作提供有益借鉴。
2015, 27: 103231.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103231
摘要:
针对逆合成孔径雷达（ISAR）成像对抗中的基于数字图像合成（DIS）技术欺骗干扰方法,在分析现有基于频率调制率微调的抗DIS欺骗干扰方法工程实现方面缺陷的基础上,通过将基于压缩感知理论的随机抽取采样和稀疏重构方法融入到信号接收和处理部分中,提出了基于压缩感知理论的改进抗DIS欺骗干扰方法,进一步提高基于频率调制率微调抗DIS欺骗干扰方法的工程实用性。仿真实验结果显示了基于压缩感知理论的改进抗DIS欺骗干扰方法的有效性。
针对逆合成孔径雷达（ISAR）成像对抗中的基于数字图像合成（DIS）技术欺骗干扰方法,在分析现有基于频率调制率微调的抗DIS欺骗干扰方法工程实现方面缺陷的基础上,通过将基于压缩感知理论的随机抽取采样和稀疏重构方法融入到信号接收和处理部分中,提出了基于压缩感知理论的改进抗DIS欺骗干扰方法,进一步提高基于频率调制率微调抗DIS欺骗干扰方法的工程实用性。仿真实验结果显示了基于压缩感知理论的改进抗DIS欺骗干扰方法的有效性。
2015, 27: 103232.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103232
摘要:
全固态快沿脉冲源具有小型化、高稳定性、高重复频率、输出功率低等特点,为了克服单个脉冲源输出功率低的问题,利用ADS仿真软件建立了多节蛇形微带线结构的功率合成器,并用实验验证了功率合成的效果。利用两路高稳定度的脉冲子源作为功率合成的两路输入,通过该功率合成器使两路快沿双指数信号合成为一路快沿双指数信号,实现了功率的提高。实验中脉冲子源的幅度为1.1 kV, 前沿约为2 ns,脉冲宽度为10 ns；两路信号合成后,输出电压为1.6 kV, 前沿约为2 ns,脉冲宽度为18 ns。实验验证了该功率合成模块的可行性,该合成模块还可推广至多路的脉冲子源的功率合成,实现提高快沿双指数脉冲功率的目的。
全固态快沿脉冲源具有小型化、高稳定性、高重复频率、输出功率低等特点,为了克服单个脉冲源输出功率低的问题,利用ADS仿真软件建立了多节蛇形微带线结构的功率合成器,并用实验验证了功率合成的效果。利用两路高稳定度的脉冲子源作为功率合成的两路输入,通过该功率合成器使两路快沿双指数信号合成为一路快沿双指数信号,实现了功率的提高。实验中脉冲子源的幅度为1.1 kV, 前沿约为2 ns,脉冲宽度为10 ns；两路信号合成后,输出电压为1.6 kV, 前沿约为2 ns,脉冲宽度为18 ns。实验验证了该功率合成模块的可行性,该合成模块还可推广至多路的脉冲子源的功率合成,实现提高快沿双指数脉冲功率的目的。
2015, 27: 103233.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103233
摘要:
在光学超材料研究过程中,其微观结构的控制制备技术至关重要。综述了国内外在光学超材料制备方法方面的大致发展历程。重点介绍了二维光学超材料的制备技术,并分析对比了各种经典制备方法的优缺点。在二维光学超材料制备方法基础上,进一步叙述了三维光学超材料的传统制备和新的研究制备方法。简要介绍了均匀介质光学超材料的介电常数、磁导率、折射率和阻抗等有效电磁参数的提取过程。
在光学超材料研究过程中,其微观结构的控制制备技术至关重要。综述了国内外在光学超材料制备方法方面的大致发展历程。重点介绍了二维光学超材料的制备技术,并分析对比了各种经典制备方法的优缺点。在二维光学超材料制备方法基础上,进一步叙述了三维光学超材料的传统制备和新的研究制备方法。简要介绍了均匀介质光学超材料的介电常数、磁导率、折射率和阻抗等有效电磁参数的提取过程。
2015, 27: 103234.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103234
摘要:
以氮气为背景气体，采用脉冲式微波产生等离子体，使用另外一束连续波作为传输模拟对象，并基于扩散效应的全域模型分析等离子体电子温度与电子密度的演化过程。实验中放电气压为300 Pa，实验结果表明：在微波脉冲开始之后极短的时间内，连续波接受信号发生剧烈衰减；而在微波脉冲结束后，连续波接受信号则缓慢恢复。微波传输主要受到等离子体电子密度的影响，而全域模型的计算结果显示等离子体电子密度在开始放电时迅速上升，甚至高于放电微波频率对应的临界密度，在放电微波脉冲结束时电子密度则缓慢下降。这说明开放空间中等离子体在失去能量维持之后，由于扩散效应占主导作用，电子密度不会迅速下降，此时连续波依然会被阻碍，直到电子密度下降到连续波频率对应的临界密度以下。
以氮气为背景气体，采用脉冲式微波产生等离子体，使用另外一束连续波作为传输模拟对象，并基于扩散效应的全域模型分析等离子体电子温度与电子密度的演化过程。实验中放电气压为300 Pa，实验结果表明：在微波脉冲开始之后极短的时间内，连续波接受信号发生剧烈衰减；而在微波脉冲结束后，连续波接受信号则缓慢恢复。微波传输主要受到等离子体电子密度的影响，而全域模型的计算结果显示等离子体电子密度在开始放电时迅速上升，甚至高于放电微波频率对应的临界密度，在放电微波脉冲结束时电子密度则缓慢下降。这说明开放空间中等离子体在失去能量维持之后，由于扩散效应占主导作用，电子密度不会迅速下降，此时连续波依然会被阻碍，直到电子密度下降到连续波频率对应的临界密度以下。
2015, 27: 103235.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103235
摘要:
为客观评价超宽谱高功率微波对某型连续波多普勒引信的干扰能力，构建了引信辐照效应试验系统，并开展了辐照效应试验。试验结果表明：受试引信最强能量耦合姿态为引信竖直向上，弹体轴线与辐射场传播方向垂直，三角环天线平面垂直于辐射场传播方向；主要能量耦合通道为弹体；重复频率越高，发火电路端耦合电压越大，且同为82 kV/m的辐照场强，单次、10 Hz重频、20 Hz重频和50 Hz重频触发条件下耦合信号电压值分别约为66.5，69.4，71.5，74.6 V；在157 kV/m干扰场强范围内，超宽谱不会造成引信意外发火，但会影响引信检波电压和工作电流等性能参数。
为客观评价超宽谱高功率微波对某型连续波多普勒引信的干扰能力，构建了引信辐照效应试验系统，并开展了辐照效应试验。试验结果表明：受试引信最强能量耦合姿态为引信竖直向上，弹体轴线与辐射场传播方向垂直，三角环天线平面垂直于辐射场传播方向；主要能量耦合通道为弹体；重复频率越高，发火电路端耦合电压越大，且同为82 kV/m的辐照场强，单次、10 Hz重频、20 Hz重频和50 Hz重频触发条件下耦合信号电压值分别约为66.5，69.4，71.5，74.6 V；在157 kV/m干扰场强范围内，超宽谱不会造成引信意外发火，但会影响引信检波电压和工作电流等性能参数。
2015, 27: 103236.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103236
摘要:
为检验雷电脉冲磁场辐射环境下无人机系统的安全可靠性，以某型无人机为试验对象，利用亥姆霍兹线圈和雷电浪涌发生器模拟雷电脉冲磁场，开展了无人机雷电脉冲磁场效应试验。实验结果表明，GB50057-94推荐的8/20 s雷电脉冲磁场不会干扰无人机通信而导致数据链失锁，但是机载三轴磁航向传感器受磁场干扰严重，产生零点漂移并造成已知方向上读数偏差，且放电极性决定航向角变化趋势。经过机理分析发现，在线性工作区间内磁航向传感器能够利用各向异性磁阻效应引起电阻阻值变化的规律正常工作，但高峰值雷电脉冲磁场会导致坡莫合金电阻内部磁畴排列紊乱而出现磁化，改变了传感器磁敏感度以及输出特性，且只出现在磁敏感方向上。
为检验雷电脉冲磁场辐射环境下无人机系统的安全可靠性，以某型无人机为试验对象，利用亥姆霍兹线圈和雷电浪涌发生器模拟雷电脉冲磁场，开展了无人机雷电脉冲磁场效应试验。实验结果表明，GB50057-94推荐的8/20 s雷电脉冲磁场不会干扰无人机通信而导致数据链失锁，但是机载三轴磁航向传感器受磁场干扰严重，产生零点漂移并造成已知方向上读数偏差，且放电极性决定航向角变化趋势。经过机理分析发现，在线性工作区间内磁航向传感器能够利用各向异性磁阻效应引起电阻阻值变化的规律正常工作，但高峰值雷电脉冲磁场会导致坡莫合金电阻内部磁畴排列紊乱而出现磁化，改变了传感器磁敏感度以及输出特性，且只出现在磁敏感方向上。
2015, 27: 103237.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103237
摘要:
上行副遥控冗余设计是无人机战场生存能力的重要保证，为检验连续波辐照环境下某型无人机副遥控数据链系统的可靠性，基于连续波辐射发射系统建立了无人机连续波辐照效应试验平台，以典型失锁效应作为受干扰判别依据，开展了副遥控数据链系统辐照效应研究，利用电磁仿真和注入法分析了失锁效应机理和主要干扰耦合路径。试验结果表明：在某些敏感频点，副遥控链路会出现通信中断现象，即表现为失锁状态，最小失锁阈值为0.098 V/m，且出现失锁现象的电场阈值随辐射场极化方向改变。经过电磁仿真试验可知,天线是无人机副遥控系统的主要干扰耦合路径，导致副遥控数据链产生失锁的频点均与工作频段相关，电磁能量通过前门耦合传导进入机载收发组合内部，当信噪比达到一定程度时,解调输出误码率过大，通信随即中断,产生失锁。
上行副遥控冗余设计是无人机战场生存能力的重要保证，为检验连续波辐照环境下某型无人机副遥控数据链系统的可靠性，基于连续波辐射发射系统建立了无人机连续波辐照效应试验平台，以典型失锁效应作为受干扰判别依据，开展了副遥控数据链系统辐照效应研究，利用电磁仿真和注入法分析了失锁效应机理和主要干扰耦合路径。试验结果表明：在某些敏感频点，副遥控链路会出现通信中断现象，即表现为失锁状态，最小失锁阈值为0.098 V/m，且出现失锁现象的电场阈值随辐射场极化方向改变。经过电磁仿真试验可知,天线是无人机副遥控系统的主要干扰耦合路径，导致副遥控数据链产生失锁的频点均与工作频段相关，电磁能量通过前门耦合传导进入机载收发组合内部，当信噪比达到一定程度时,解调输出误码率过大，通信随即中断,产生失锁。
2015, 27: 103238.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103238
摘要:
在复杂电磁环境下，当电子学系统的关键器件遭受功能或物理损伤而发生非线性效应时，会导致电子学系统的探测性能下降，严重时可能使系统无法实现预期的功能。以一种对地成像雷达的限幅器为对象，研究了限幅器损伤后的非线性特性信号模型构建方法，较为深入地研究了它对雷达信号处理的影响。理论和仿真分析结果表明，典型电子学系统在关键器件发生非线性变化的情况下，会明显降低成像雷达的性能，如成像不能聚焦和分辨率下降等。
在复杂电磁环境下，当电子学系统的关键器件遭受功能或物理损伤而发生非线性效应时，会导致电子学系统的探测性能下降，严重时可能使系统无法实现预期的功能。以一种对地成像雷达的限幅器为对象，研究了限幅器损伤后的非线性特性信号模型构建方法，较为深入地研究了它对雷达信号处理的影响。理论和仿真分析结果表明，典型电子学系统在关键器件发生非线性变化的情况下，会明显降低成像雷达的性能，如成像不能聚焦和分辨率下降等。
2015, 27: 103239.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103239
摘要:
基于PIN限幅器的电路与器件物理混合模式（Mixed-Mode）模型，考虑大功率微波作用下器件的高温强电场多物理过程，模拟分析了频率及重频等微波脉冲参数对限幅器热损伤过程的影响，数值模拟结果表明，不同频率的微波脉冲损伤PIN限幅器存在拐点频率，拐点频率的微波脉冲附近需要更多的能量（脉宽）损伤器件；重频脉冲前一个脉冲作用后，器件峰值温度近似负指数关系快速下降，器件处于高温时更容易损伤，热积累效应使重频脉冲较单个脉冲更容易毁伤器件。
基于PIN限幅器的电路与器件物理混合模式（Mixed-Mode）模型，考虑大功率微波作用下器件的高温强电场多物理过程，模拟分析了频率及重频等微波脉冲参数对限幅器热损伤过程的影响，数值模拟结果表明，不同频率的微波脉冲损伤PIN限幅器存在拐点频率，拐点频率的微波脉冲附近需要更多的能量（脉宽）损伤器件；重频脉冲前一个脉冲作用后，器件峰值温度近似负指数关系快速下降，器件处于高温时更容易损伤，热积累效应使重频脉冲较单个脉冲更容易毁伤器件。
2015, 27: 103240.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103240
摘要:
针对核爆炸对电子系统中同轴电缆产生的系统电磁脉冲效应数值计算效率低的问题，分析了同轴电缆的在核爆脉冲X射线辐照下的电学行为，建立了同轴电缆的Verilog-A等效模型，并以SPICE模型为基础构建了核爆环境下同轴电缆系统电磁脉冲效应的电路计算模型，该电路模型与传统数值模型相比，计算速率显著提高，同时该模型还可扩展用于同轴电缆两端连接半导体器件及功能电路的电子系统仿真。
针对核爆炸对电子系统中同轴电缆产生的系统电磁脉冲效应数值计算效率低的问题，分析了同轴电缆的在核爆脉冲X射线辐照下的电学行为，建立了同轴电缆的Verilog-A等效模型，并以SPICE模型为基础构建了核爆环境下同轴电缆系统电磁脉冲效应的电路计算模型，该电路模型与传统数值模型相比，计算速率显著提高，同时该模型还可扩展用于同轴电缆两端连接半导体器件及功能电路的电子系统仿真。
2015, 27: 103241.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103241
摘要:
防空、反舰、空对空、空对地导弹普遍采用单脉冲雷达主动寻的制导方式，这种雷达精确制导武器严重威胁了机载平台、大型舰船以及地面等重要军事目标的安全。为了对抗这种威胁，将电子攻击和硬杀伤武器进行组合无疑是上策，但在升空平台和舰艇上对单脉冲跟踪制导雷达进行电子电磁干扰存在很多技术困难。针对这个问题，研究了极化域电磁干扰的可行性,分析了其极化域电磁干扰机理、干扰条件和干扰方法，得到了目标回波和极化干扰共同作用下的定向误差曲线。仿真实验结果表明：天线系统的几何形状以及反射面和辐射器不够完善、辐射器偏离反射器的焦点和绕射现象等，引起了交叉极化，天线罩对入射波的不均匀插入相位延迟和传输系数，增大了交叉极化水平，使得雷达精确制导武器易受极化域电磁干扰的影响，且干扰角误差可达到波束宽度的量级。交叉极化干扰技术亟须从理论研究进入实际装备阶段，应引起工业部门的高度重视。
防空、反舰、空对空、空对地导弹普遍采用单脉冲雷达主动寻的制导方式，这种雷达精确制导武器严重威胁了机载平台、大型舰船以及地面等重要军事目标的安全。为了对抗这种威胁，将电子攻击和硬杀伤武器进行组合无疑是上策，但在升空平台和舰艇上对单脉冲跟踪制导雷达进行电子电磁干扰存在很多技术困难。针对这个问题，研究了极化域电磁干扰的可行性,分析了其极化域电磁干扰机理、干扰条件和干扰方法，得到了目标回波和极化干扰共同作用下的定向误差曲线。仿真实验结果表明：天线系统的几何形状以及反射面和辐射器不够完善、辐射器偏离反射器的焦点和绕射现象等，引起了交叉极化，天线罩对入射波的不均匀插入相位延迟和传输系数，增大了交叉极化水平，使得雷达精确制导武器易受极化域电磁干扰的影响，且干扰角误差可达到波束宽度的量级。交叉极化干扰技术亟须从理论研究进入实际装备阶段，应引起工业部门的高度重视。
2015, 27: 103242.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103242
摘要:
采用基于半导体漂移扩散模型的数值模拟软件对高功率微波（HPM）作用下金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）的响应进行了数值模拟研究。对MOSFET在HPM作用下的输出特性以及器件内部响应进行了数值模拟。计算结果表明，在MOSFET栅极加载HPM后，随着注入HPM幅值的增大，会使得器件的正向电压小于开启电压，从而使得输出电流的波形发生形变。在器件内部，导电沟道靠近源极一端的电场强度最大，热量产生集中在这一区域。在脉冲正半周期时，温度峰值位于沟道源极一端，负半周期时，器件内部几乎没有电流，器件内的温度峰值在热扩散效应的影响下趋向于导电沟道中部。
采用基于半导体漂移扩散模型的数值模拟软件对高功率微波（HPM）作用下金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）的响应进行了数值模拟研究。对MOSFET在HPM作用下的输出特性以及器件内部响应进行了数值模拟。计算结果表明，在MOSFET栅极加载HPM后，随着注入HPM幅值的增大，会使得器件的正向电压小于开启电压，从而使得输出电流的波形发生形变。在器件内部，导电沟道靠近源极一端的电场强度最大，热量产生集中在这一区域。在脉冲正半周期时，温度峰值位于沟道源极一端，负半周期时，器件内部几乎没有电流，器件内的温度峰值在热扩散效应的影响下趋向于导电沟道中部。
2015, 27: 103243.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103243
摘要:
高功率微波(HPM)电磁脉冲对引信辐照实验的数据分析是研究其电磁效应中的一个重要问题，数据分析的主要困难在于HPM电磁效应数据的高维复杂性。通过聚类算法设计，采用模糊C均值聚类(FCM)算法对某无线电引信的高功率微波电磁效应数据进行分析处理，利用其类内相似和类间相异的原则，经迭代运算，实现HPM对无线电引信效应数据的脉宽、峰值功率、功率密度等参数间的识别和分类。结果表明：采用FCM算法能够得到HPM对某引信的最佳聚类中心，即致使引信失效的最佳干扰阈值，证明了算法的有效性。
高功率微波(HPM)电磁脉冲对引信辐照实验的数据分析是研究其电磁效应中的一个重要问题，数据分析的主要困难在于HPM电磁效应数据的高维复杂性。通过聚类算法设计，采用模糊C均值聚类(FCM)算法对某无线电引信的高功率微波电磁效应数据进行分析处理，利用其类内相似和类间相异的原则，经迭代运算，实现HPM对无线电引信效应数据的脉宽、峰值功率、功率密度等参数间的识别和分类。结果表明：采用FCM算法能够得到HPM对某引信的最佳聚类中心，即致使引信失效的最佳干扰阈值，证明了算法的有效性。
2015, 27: 103244.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103244
摘要:
为研究高功率微波与复杂系统的耦合问题,提出了随机拓扑方法。该方法是一种新的系统级电磁敏感度分析预测方法,它结合电磁拓扑理论和随机耦合模型理论,可对包含多个腔体的复杂系统的短波电磁耦合问题进行统计分析。介绍了随机拓扑方法的理论基础,并利用计算机机箱搭建了双腔体和多腔体实验平台。使用该方法对目标位置处感应电压的统计分布进行了预测,并与其他方法得到的感应电压分布进行了比较,其结果基本一致,从而证明了该方法的可行性和准确性。
为研究高功率微波与复杂系统的耦合问题,提出了随机拓扑方法。该方法是一种新的系统级电磁敏感度分析预测方法,它结合电磁拓扑理论和随机耦合模型理论,可对包含多个腔体的复杂系统的短波电磁耦合问题进行统计分析。介绍了随机拓扑方法的理论基础,并利用计算机机箱搭建了双腔体和多腔体实验平台。使用该方法对目标位置处感应电压的统计分布进行了预测,并与其他方法得到的感应电压分布进行了比较,其结果基本一致,从而证明了该方法的可行性和准确性。
2015, 27: 103245.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103245
摘要:
利用镀镍碳纤维为基础材料,制作了镀镍碳纤维复合材料蒙皮,并辅以玻璃纤维复合材料蒙皮和聚氨酯泡沫以及其他配件制作了全复合材料轻质设备舱。研究了其在核电磁脉冲（HEMP）、间接雷击电磁脉冲（LEMP)下的防护性能。结果表明,基于镀镍碳纤维复合材料的轻质设备舱在上升时间2.8 ns、半脉宽24 ns 脉冲波形下,HEMP屏蔽性能达到50.1 dB；在上升时间3.2 s、半脉宽40.3 s 脉冲波形下,LEMP屏蔽性能达到57.2 dB。
利用镀镍碳纤维为基础材料,制作了镀镍碳纤维复合材料蒙皮,并辅以玻璃纤维复合材料蒙皮和聚氨酯泡沫以及其他配件制作了全复合材料轻质设备舱。研究了其在核电磁脉冲（HEMP）、间接雷击电磁脉冲（LEMP)下的防护性能。结果表明,基于镀镍碳纤维复合材料的轻质设备舱在上升时间2.8 ns、半脉宽24 ns 脉冲波形下,HEMP屏蔽性能达到50.1 dB；在上升时间3.2 s、半脉宽40.3 s 脉冲波形下,LEMP屏蔽性能达到57.2 dB。
2015, 27: 103246.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103246
摘要:
在复杂电磁环境下检验电子信息装备是一个复杂系统问题，综合集成方法是一种分析复杂系统的有效解决方法，它综合了还原论与整体论的优点，逐渐发展成为一个比较成熟的系统工程方法论。在简述综合集成方法基本理论的基础上，对电子信息装备试验检验的普遍问题进行了研究。分析了复杂电磁环境下电子信息装备试验的复杂性，指出了传统还原论方法在分析电子信息装备试验中的局限性和障碍，进一步讨论了综合集成方法在分析电子信息装备试验检验的实施过程,为电子装备试验检验提供了新的有效解决思路。
在复杂电磁环境下检验电子信息装备是一个复杂系统问题，综合集成方法是一种分析复杂系统的有效解决方法，它综合了还原论与整体论的优点，逐渐发展成为一个比较成熟的系统工程方法论。在简述综合集成方法基本理论的基础上，对电子信息装备试验检验的普遍问题进行了研究。分析了复杂电磁环境下电子信息装备试验的复杂性，指出了传统还原论方法在分析电子信息装备试验中的局限性和障碍，进一步讨论了综合集成方法在分析电子信息装备试验检验的实施过程,为电子装备试验检验提供了新的有效解决思路。
2015, 27: 103247.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103247
摘要:
针对多假目标干扰对恒虚警（CFAR）检测雷达的干扰效果评估问题,根据CFAR检测原理,分析了多假目标干扰下雷达CFAR检测门限和不同间隔的多假目标的干扰效果,得到了在一定密度和功率的多假目标干扰下,部分雷达将出现无任何信号输出的自压制状态的结论,最后通过仿真进行了验证,研究可以用于指导多假目标干扰的设计。
针对多假目标干扰对恒虚警（CFAR）检测雷达的干扰效果评估问题,根据CFAR检测原理,分析了多假目标干扰下雷达CFAR检测门限和不同间隔的多假目标的干扰效果,得到了在一定密度和功率的多假目标干扰下,部分雷达将出现无任何信号输出的自压制状态的结论,最后通过仿真进行了验证,研究可以用于指导多假目标干扰的设计。
2015, 27: 103248.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103248
摘要:
针对电子侦察中PSK信号的载频估计问题，提出一种低信噪比下载频估计新方法。该方法将PSK信号划分为等长度的交叠区间，提取各个区间内信号频谱的聚集性测度作为特征参数，然后将此特征参数导入网格密度聚类算法，以聚类结果作为载频估计特征类，最后将特征类对应的频谱叠加后提取峰值得出信号载频估计值。该方法避免了传统PSK信号载频估计的非线性运算，显著降低了PSK信号载频估计的信噪比门限，且无需先验知识，适合于电子侦察场合。仿真实验结果证实了该方法在低信噪比下PSK信号载频估计的有效性。
针对电子侦察中PSK信号的载频估计问题，提出一种低信噪比下载频估计新方法。该方法将PSK信号划分为等长度的交叠区间，提取各个区间内信号频谱的聚集性测度作为特征参数，然后将此特征参数导入网格密度聚类算法，以聚类结果作为载频估计特征类，最后将特征类对应的频谱叠加后提取峰值得出信号载频估计值。该方法避免了传统PSK信号载频估计的非线性运算，显著降低了PSK信号载频估计的信噪比门限，且无需先验知识，适合于电子侦察场合。仿真实验结果证实了该方法在低信噪比下PSK信号载频估计的有效性。
2015, 27: 103249.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103249
摘要:
提出了一种选取射频功率放大器的最优行为模型并获取指纹特征的方法。针对Wiener模型和Hammerstein模型，提出了一种基于加权最小二乘法的最优行为模型选取方法，并给出了具体的数学分析。并对实际系统的功率放大器进行数值仿真，验证了算法的可行性及有效性，即首先根据训练集得到放大器的行为模型系数，再采用多种评判标准，通过分析测试集、训练集的误差得到最优行为模型。数值仿真结果表明：本文提出的方法能够有效地选取射频功率放大器的最优行为模型，且拟合误差较小。
提出了一种选取射频功率放大器的最优行为模型并获取指纹特征的方法。针对Wiener模型和Hammerstein模型，提出了一种基于加权最小二乘法的最优行为模型选取方法，并给出了具体的数学分析。并对实际系统的功率放大器进行数值仿真，验证了算法的可行性及有效性，即首先根据训练集得到放大器的行为模型系数，再采用多种评判标准，通过分析测试集、训练集的误差得到最优行为模型。数值仿真结果表明：本文提出的方法能够有效地选取射频功率放大器的最优行为模型，且拟合误差较小。
2015, 27: 103250.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103250
摘要:
研究了分组交织、卷积交织和螺旋交织三种交织器参数盲识别模型,结合秩准则算法与高斯约当消元法,对于各交织器的交织深度、交织宽度、交织偏差、交织步长等参数的盲识别进行了分析,并进一步基于解交织理论和软信息,提出了一种盲解交织的通用方法,提高了算法的实用性和可行性,使其更适用于实际信道。通过仿真实验,验证了在较高误码率下三种交织参数盲识别算法的有效性和抗噪能力。
研究了分组交织、卷积交织和螺旋交织三种交织器参数盲识别模型,结合秩准则算法与高斯约当消元法,对于各交织器的交织深度、交织宽度、交织偏差、交织步长等参数的盲识别进行了分析,并进一步基于解交织理论和软信息,提出了一种盲解交织的通用方法,提高了算法的实用性和可行性,使其更适用于实际信道。通过仿真实验,验证了在较高误码率下三种交织参数盲识别算法的有效性和抗噪能力。
2015, 27: 103251.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103251
摘要:
提出了一种新体制跳频网台盲分选方法，针对跳频通信异步非正交组网方式，将基于最大信噪比算法的盲源分离技术应用于跳频网台分选。建立了跳频网台盲分选仿真数学模型并进行了多跳频网台分选仿真。仿真结果验证了盲源分离技术应用在跳频网台分选中的可行性和有效性，得出了跳频网台盲分选方法对异步非正交组网方式的分选性能。
提出了一种新体制跳频网台盲分选方法，针对跳频通信异步非正交组网方式，将基于最大信噪比算法的盲源分离技术应用于跳频网台分选。建立了跳频网台盲分选仿真数学模型并进行了多跳频网台分选仿真。仿真结果验证了盲源分离技术应用在跳频网台分选中的可行性和有效性，得出了跳频网台盲分选方法对异步非正交组网方式的分选性能。
2015, 27: 103252.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103252
摘要:
由于信号多路径传输的存在，对于高速率调制的通信信号，传输质量往往会受到影响。因此研究了基于时间反演的通信多路径信号传输算法，通过运用时间反演迭代技巧，在已知空间多路径传输函数的前提下，通过发射时间反演信号，使得信号在接收端聚焦，最终得以提高多路径信道环境下的信噪比，优化了信号波形，降低了误码率，明显减轻了定点通信中多路径传输带来的影响。通过多路径传输注入式实验，验证了算法的有效性。
由于信号多路径传输的存在，对于高速率调制的通信信号，传输质量往往会受到影响。因此研究了基于时间反演的通信多路径信号传输算法，通过运用时间反演迭代技巧，在已知空间多路径传输函数的前提下，通过发射时间反演信号，使得信号在接收端聚焦，最终得以提高多路径信道环境下的信噪比，优化了信号波形，降低了误码率，明显减轻了定点通信中多路径传输带来的影响。通过多路径传输注入式实验，验证了算法的有效性。
2015, 27: 103253.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103253
摘要:
作为一种强磁场环境下的新概念动能武器，电磁轨道炮利用脉冲电磁力可加速宏观物体到超高速。然而，其导体内脉冲电流分布是不均匀的，严重时会影响轨道炮发射威力或发射可靠性。针对一种薄带状铜导体结构的复杂电磁轨道炮，根据导体内电流分布的邻近效应原理，提出了在铜导带两侧附加了铁护层的均匀电流方法，并建立了物理模型，利用商业软件对该模型进行了数值仿真，仿真分析结果表明：铁护层的加入，大幅提高了铜导体内电流均匀分布程度，提高了铜导体承载电流的能力。
作为一种强磁场环境下的新概念动能武器，电磁轨道炮利用脉冲电磁力可加速宏观物体到超高速。然而，其导体内脉冲电流分布是不均匀的，严重时会影响轨道炮发射威力或发射可靠性。针对一种薄带状铜导体结构的复杂电磁轨道炮，根据导体内电流分布的邻近效应原理，提出了在铜导带两侧附加了铁护层的均匀电流方法，并建立了物理模型，利用商业软件对该模型进行了数值仿真，仿真分析结果表明：铁护层的加入，大幅提高了铜导体内电流均匀分布程度，提高了铜导体承载电流的能力。
2015, 27: 103254.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103254
摘要:
左手材料具有平板透镜聚焦效应,突破电磁波的衍射极限实现倏逝波的放大,其覆盖于微带天线上方,可以提高天线增益。设计了一种应用于UHF和WLAN的双频微带天线,通过在接地板上刻蚀己字形弯折缝隙的方法实现双频谐振。为了改善微带天线低频段的增益,设计了一种新型的哑铃型结构双频段左手材料,将其作为微带天线的覆层。测试结果表明,覆层左手材料微带天线的低频段和高频段的峰值增益分别为2.1 dBi和7.4 dBi。
左手材料具有平板透镜聚焦效应,突破电磁波的衍射极限实现倏逝波的放大,其覆盖于微带天线上方,可以提高天线增益。设计了一种应用于UHF和WLAN的双频微带天线,通过在接地板上刻蚀己字形弯折缝隙的方法实现双频谐振。为了改善微带天线低频段的增益,设计了一种新型的哑铃型结构双频段左手材料,将其作为微带天线的覆层。测试结果表明,覆层左手材料微带天线的低频段和高频段的峰值增益分别为2.1 dBi和7.4 dBi。
2015, 27: 103255.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103255
摘要:
针对现有大气折射率剖面模型中干项简化模型较多、使用中难以取舍和湿项简化模型精度较低等问题，利用某台站实测探空数据，对现有几种大气折射率剖面模型的精度进行了分析。在此基础上，基于小波聚类和EOF（经验正交函数）分析方法，构建了一个能够考虑天气特征的大气折射率剖面改进模型，并利用实测数据对其精度进行了验证。结果表明：改进模型拟合精度较现有模型精度有明显改进。其中，干项模型能够充分考虑台站本地气候特征，精度更高；湿项模型将天气类型细分为四类，比现有模型精度最大提高了约6个折射率单位。同时，改进模型天气类型划分方法较容易被非气象专业人员理解，便于此模型推广应用。
针对现有大气折射率剖面模型中干项简化模型较多、使用中难以取舍和湿项简化模型精度较低等问题，利用某台站实测探空数据，对现有几种大气折射率剖面模型的精度进行了分析。在此基础上，基于小波聚类和EOF（经验正交函数）分析方法，构建了一个能够考虑天气特征的大气折射率剖面改进模型，并利用实测数据对其精度进行了验证。结果表明：改进模型拟合精度较现有模型精度有明显改进。其中，干项模型能够充分考虑台站本地气候特征，精度更高；湿项模型将天气类型细分为四类，比现有模型精度最大提高了约6个折射率单位。同时，改进模型天气类型划分方法较容易被非气象专业人员理解，便于此模型推广应用。
2015, 27: 103256.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103256
摘要:
枢轨电接触性能随电枢膛内滑动而演变，界面电磁特性变化是其演变的根本作用因素。以系统时变电磁场计算为基础，从脉冲电流、电枢速度和局部接触等三个方面讨论了对界面电磁特性演变的作用规律，并设计实验综合验证了电枢膛内运动时枢轨电接触界面的电磁特性演变。结果表明：脉冲电流驱使电流向接触前端聚集，电流峰值聚集随电流变化而下降；电枢速度克服脉冲电流作用向接触尾部聚集电流，尾端聚集临界速度（50 m/s）下，接触表面电流分布最为均匀，高速下接触表面呈现尾端U型电流聚集模式；局部接触对电流的聚集作用随接触面增加、速度增加而减弱；在法向磁力作用下，预置接触会向前扩展并趋于稳定。实验后枢轨表面检测验证了各因素对电磁特性演变的作用规律。研究结果为深入探究枢轨滑动电接触机理奠定基础。
枢轨电接触性能随电枢膛内滑动而演变，界面电磁特性变化是其演变的根本作用因素。以系统时变电磁场计算为基础，从脉冲电流、电枢速度和局部接触等三个方面讨论了对界面电磁特性演变的作用规律，并设计实验综合验证了电枢膛内运动时枢轨电接触界面的电磁特性演变。结果表明：脉冲电流驱使电流向接触前端聚集，电流峰值聚集随电流变化而下降；电枢速度克服脉冲电流作用向接触尾部聚集电流，尾端聚集临界速度（50 m/s）下，接触表面电流分布最为均匀，高速下接触表面呈现尾端U型电流聚集模式；局部接触对电流的聚集作用随接触面增加、速度增加而减弱；在法向磁力作用下，预置接触会向前扩展并趋于稳定。实验后枢轨表面检测验证了各因素对电磁特性演变的作用规律。研究结果为深入探究枢轨滑动电接触机理奠定基础。
2015, 27: 103257.
doi: 10.11884/HPLPB201527.103257
摘要:
针对微波脉冲激励下复杂屏蔽腔体内部电路耦合电磁量计算的问题,建立了一个微波混沌腔体,通过测试获取了含内部电路的腔体辐射和辐射散射参数,利用随机耦合模型（RCM）,对干扰脉冲能量进行了归一化处理,计算分析了微波脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲数目以及腔体损耗因子对目标点感应电磁量统计分布的影响。计算结果表明：脉冲干扰下电路目标点耦合电磁量强于功率源激励；在脉冲能量一定的条件下,目标点耦合电磁量与微波脉冲的宽度、间隔和数目的变化均呈现一定的谐振特性,且单脉冲激励对电路的影响明显强于多脉冲。与此同时,实验还研究了电路易受电磁干扰的目标点的确定方法。
针对微波脉冲激励下复杂屏蔽腔体内部电路耦合电磁量计算的问题,建立了一个微波混沌腔体,通过测试获取了含内部电路的腔体辐射和辐射散射参数,利用随机耦合模型（RCM）,对干扰脉冲能量进行了归一化处理,计算分析了微波脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲数目以及腔体损耗因子对目标点感应电磁量统计分布的影响。计算结果表明：脉冲干扰下电路目标点耦合电磁量强于功率源激励；在脉冲能量一定的条件下,目标点耦合电磁量与微波脉冲的宽度、间隔和数目的变化均呈现一定的谐振特性,且单脉冲激励对电路的影响明显强于多脉冲。与此同时,实验还研究了电路易受电磁干扰的目标点的确定方法。
