MPSTD算法在波导分析中的应用

研究了多域伪谱时域(MPSTD)算法应用于波导问题分析时的激励源设置,并在此基础上,采用MPSTD算法计算了波导截止频率和典型三维波导结构的S参数,计算结果与HFSS或FDTD的计算结果做了比较,数值仿真表明,将MPSTD算法应用于波导问题的分析,可实现对波导问题的精确建模,具有较高的计算效率和计算精度,波导问题的MPSTD分析拓展了MPSTD算法的应用领域,为复杂波导问题的精确求解提供了一种思路。     

电磁带隙结构单脊波导缝隙相控阵天线的实验研究

提出一种电磁带隙结构交错排列的单脊波导缝隙相控阵天线,并与相同尺寸的普通单脊波导缝隙相控阵天线作比较。测试结果表明该天线的方向图得到了明显的改善,单元之间的耦合系数减小,背瓣的辐射电平显著降低,扫描特性得到了改善;同时也说明了电磁带隙结构可以取得比扼流槽更好的抑制表面波的效果。这对于提高单脊波导缝隙相控阵天线的辐射性能具有重要意义。     

低RCS EBG波导缝隙阵列天线

将Mushroom电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)的表面波带隙和同相反射特性同时用于波导缝隙阵列天线的设计,利用EBG的带隙特性抑制天线阵中的表面波,以改善天线的辐射性能;利用EBG的同相反射特性实现天线雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的减缩,天线综合性能得到较大提升。制作了EBG波导缝隙天线阵样品,并对天线阵的阵元互耦、辐射方向图及天线阵RCS等指标进行了测试,结果与理论预期相吻合,有效地降低了阵元间互耦及天线阵RCS。     

介质涂覆SIW宽边纵缝分析

在波导缝隙天线表面涂敷介质层可以起到保护、隔热的作用,而且合理设计介质层参数能够改善天线的性能。利用等效关系,将介质涂覆SIW缝隙模型等效为介质涂覆矩形波导缝隙模型,利用矩量法研究了缝隙的特性,并和商业仿真软件HFSS的结果进行了比较,本文方法在保持较高计算精度的同时,将计算时间减少了一个量级。在此基础上,以单层、两层和三层介质涂敷为例,分析了涂覆介质的介电常数和厚度对缝隙谐振长度和归一化谐振导纳的影响,为涂敷介质层的优化设计奠定了基础。     

基于优化滤波的水平非均匀蒸发波导反演算法

针对水平非均匀蒸发波导反演中大气折射率剖面水平分布规律不确知和大范围海域气象参数观测难的问题,提出一种基于优化滤波的水平非均匀蒸发波导折射率剖面参数反演算法,该算法采用粒子群优化估计折射率剖面参数初始状态和描述剖面参数水平分布规律的状态转移函数,结合GPS海面散射信号波导传播的DMFT步进计算正演模型和实测GPS散射信号功率建立系统方程和观测方程,并采用粒子滤波迭代估计水平步进上的非均匀折射率剖面参数。该算法的精估计环节有效修正了粒子群估计误差在后续反演过程中导致的误差积累,保证了反演精度,并使得算法具备距离分段条件下逐段反演的能力,为远距离海域蒸发波导折射率剖面参数的反演提供了可行的方法。     

基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计

为了改善波导缝隙天线的散射性能,设计了一种电磁带隙(electromagnetic band gap,EBG)结构的吸波材料,从导纳圆图、表面电流和电场分布等方面分析了其吸波机理。其厚度为0.3 mm,吸波率达到99.9%,将其加载于波导缝隙辐射金属基板上,得到了低雷达散射截面的波导缝隙天线。仿真结果表明:加载后的天线回波损耗和增益基本不变,在5.48~5.75 GHz工作频带内,法向RCS减缩都在3 d B以上,最大减缩达到15.8 d B,单站RCS在-18°~18°角域减缩超过3d B。证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于波导缝隙天线带内隐身。     

基于EBG吸波材料的波导缝隙天线设计北大核心

为了改善波导缝隙天线的散射性能,设计了一种电磁带隙（electromagnetic band gap,EBG）结构的吸波材料,从导纳圆图、表面电流和电场分布等方面分析了其吸波机理。其厚度为0．3mm,吸波率达到99．9％,将其加载于波导缝隙辐射金属基板上,得到了低雷达散射截面的波导缝隙天线。仿真结果表明：加载后的天线回波损耗和增益基本不变,在5．48～5．75GHz工作频带内,法向RCS减缩都在3dB以上,最大减缩达到15．8dB,单站RCS在-18°～18°角域减缩超过3dB。证实了该吸波结构有良好的吸波效果,可以用于波导缝隙天线带内隐身。     

毫米波/激光/红外共口径复合光学系统设计

提出一种共口径毫米波/半主动激光/红外三模复合光学系统设计,采用抛物面天线-卡塞格伦光学系统的复合结构,3种探测模式共用主反射镜,在次镜实现红外能量与激光、毫米波能量分离;为减少激光探测器对毫米波传输的遮挡,采用特殊光学设计,使用直角反射光波导将激光点光斑分成4份分别导入位于光轴中心边缘相距90°的4个分离的单元象限器件上;毫米波馈源位于光波导前方,通过微波波导与电子舱中的毫米波收发器件连接。这种光学结构方式口径利用率高,结构紧凑,能有效实现3种探测制导方式的复合。     

保持连通的边缘细化算法

传统的图像边缘检测算子一般都只能得到多像素宽边缘,这为后续的图像处理带来了一定困难。结合边缘走向趋势的估计技术以及对连通关键点判断的方法,提出了一种新型的边缘细化算法———保持连通的边缘细化算法。该算法能在保持边缘原有信息(连通和走向)的前提下,以较小的计算开销,给出理想的或是可接受的单像素宽细化结果。     

大气波导对电子侦察设备的影响

电磁波异常传播,使武器装备的作战使用更加灵活机动。为充分利用大气波导条件,发挥电子侦察设备效能,使战场态势向有利于己方方向转化,在介绍大气波导分类的基础上,建立评估电子侦察设备的有效探测区的模型,给出用抛物线方程及其分布傅里叶算法计算电磁波在表面波导条件下传播的数值模拟方法,并分析了大气波导对电子侦察设备的影响情况。     

战术数据链动态时隙分配算法研究

现代信息化作战中,战术数据链网络系统正发挥着越来越重要的作用。本文以战术数据链时隙分配算法为研究对象,在深入分析两种典型时隙分配算法的基础上,提出了一种动态时隙分配算法。仿真结果表明该动态时隙分配算法灵活性较好,较轮询与TDMA固定时隙分配算法,其能够更好地适应瞬息万变的战场需求。     

高频电磁注入替代辐照耦合装置的设计研究

为提高电磁注入法的应用频带范围,提出基于定向耦合原理的电磁注入方法,并以某天线及其射频前端构成的互连系统为试验对象,利用单定向耦合器作为注入装置进行了辐照和注入试验,试验证明该注入方法能够准确替代连续波辐照效应试验．进而,理论分析耦合装置的特性并对该装置进行改进,提高其工程实用性．最后,设计耦合装置的指标并计算了对应的散射矩阵,制作完成注入装置的样机．结果表明：耦合装置监测端电压与等效源之间的关系会受到受试设备状态的影响．将两单定向耦合器级联作为注入装置,并以监测端的功率作为等效依据,可保证监测结果在高频时不受线缆上驻波的影响,提高试验的准确性．     

改进的蚁群算法及其在卫星网络路由计算中的应用

介绍了蚁群算法的原理,然后对现有蚁群算法进行了一些改进,使它能够快速地收敛以满足高速变化的卫星网络拓扑结构.采用改进的虚拟拓扑策略解决了卫星网络拓扑高速变换的问题,将改进的蚁群算法应用于其上,并给出了相应的性能评估.所提出的改进的虚拟拓扑策略,能够大大减少一个系统周期内卫星网的时间片个数.应用于此基础上的改进的蚁群算法也体现了较好的性能.     

基于串联谐振变换器的感应式电能传输系统研究

摘要：为提高装甲车辆蓄电池充电装置的环境适应性和安全性,解决传导式电能传输不适合旋转部件的难题,提出一种基于串联谐振式变换器的感应式电能传输系统．该系统是采用旋转式耦合器,以耦合器的漏感为谐振电感,应用全桥式串联谐振功率变换器的电能传输系统．利用所设计的感应式电能传输试验装置,进行了不同气隙条件下的功率传输和初、次级电流对比试验,试验结果表明：随着耦合器气隙增大,电能传输效率呈现斜率渐缓式减小趋势,励磁电感减小,励磁电流变大,耦合器的铁损增加,系统的功率因数降低．     

伞盘结构对大长径比发动机药柱结构完整性的影响

为了提高大长径比发动机药柱结构完整性水平,基于三维黏弹性有限元法,计算某大长径比固体发动机在温度和内压荷载联合作用下的结构响应;研究伞盘结构及其位置对药柱最大Von Mises应变的影响规律;讨论当伞盘位于药柱中部时,伞盘最大Von Mises应变随伞盘宽度、深度以及顶部圆弧半径比的变化规律。结果表明,伞盘位于药柱中部时可以有效地降低大长径比药柱的最大Von Mises应变,增加伞盘宽度、深度或选取合适的半径比均可降低伞盘结构的最大Von Mises应变。所得结论可为固体发动机设计提供参考。     

锥脊波导SOA光耦合机制的理论分析

针对半导体光放大器 (SOA)与单模光纤的耦合问题 ,详细介绍了当前最新的锥脊光波导耦合技术 ,用光波电磁场干涉理论建立了锥脊光波导的传输模式方程 ,并根据光波的全反射理论 ,揭示了锥脊光波导等效折射率的渐变规律 ,从理论上分析了锥脊波导SOA的光耦合机制 ,理论分析与相关报道的实验结果吻合 .     

大规模 MIMO系统中用户分层变长时隙分配方法研究

大规模MIMO系统时分双工模式中分配的物理时隙长度是固定的,不能根据不同时长的信道相干时间灵活地调整长度,二者长度的不匹配导致部分时频资源的浪费,因此系统的总体容量不能达到最优。针对此问题本文提出一种用户分层变长时隙分配方法,即根据不同终端的移动性对终端进行分层,并为不同层中的移动终端灵活地分配不同时长的物理时隙,使物理时隙长度与移动终端所对应信道的相干时长相匹配,从而减少时频资源的浪费,提高了资源利用率。同时,避免了低速移动终端过频繁的信道估计,降低了信道训练序列开销,使系统的总体数据容量得到很大的提升。实验仿真结果验证了本文所提方法的有效性。