基于小波降噪和形态补偿的抗电磁干扰方法

导航载体上电气设备产生的电磁噪声是影响地磁测量精度的主要因素之一.对电气设备产生的电磁干扰特性进行了深入地研究与分析,将电磁干扰噪声分为高频交变磁扰和等效电流磁扰,并根据其不同的特性采用了不同的降噪方法.首先运用小波阈值法消除高频交变电磁噪声,然后提出了以交变磁扰噪声能量分布脊线为参量,建立消影除等效电流磁扰补偿模型的算法.试验证明,该方法不但能起到较好的降噪、平滑效果,而且可以保持真实信号的突变细节,提高了地磁测量的精度.     

前门耦合仿真平台的设计

从天线接收等效电路出发,用专业的电磁电路仿真软件设计并构建一类前门耦合仿真平台．该平台能弥补传统仿真中天线辐照与敏感设备传导之间的割裂,反映耦合过程,为整机电磁兼容与防护提供丰富细节和数据．该类仿真极具开放性,可依据敏感设备特点与候选仿真软件功能,自选相关软件构建该平台．最后以某型接收机为例,用三维电磁仿真软件CSTMWS完成天线辐照,在基于CSTDS和ADS的仿真平台下实现前门耦合模拟,得出接收机内部耦合数据,验证该类平台的实用性．     

电子系统电磁辐照效应实验研究

以某复杂电子系统为研究对象,利用千兆瓦级超宽带(UWB)电磁脉冲辐射装置进行辐照效应实验,研究了在系统开门和关门状态下,系统内04、08号组合各检测点的响应以及接收天线在不同方位时02号组合检测点上的响应特性,并对响应波形进行了频谱分析。结果表明:在场强为2.0×104V/m的超宽带源(上升时间0.3 ns,脉宽3~4 ns)辐照时,开门的情况下系统内部电路上响应的电压有的达到1.6 kV,天线最佳耦合状态下系统02组合电路上响应的电压有的也达到1.6 kV,可能对电磁敏感器件造成损伤;系统开门和关门两种状态下,系统响应的带宽都在0~500 MHz左右,主频为70 MHz左右,远离系统的工作频率。所以,该频率电磁场并不是影响系统的主要因素,但是,过高的响应电压有时会形成带外耦合,干扰系统或造成硬损伤。     

水陆坦克双功率转换装置改进及应用分析

某型水陆坦克功率转换装置存在着操作不便的缺陷,影响了其机动性.为解决上述问题,在对相关技术进行深入研究的基础上,提出了采用电磁换向进行液压控制的双功率转换装置代替原有功率转换装置,并进行了台架和实车试验.试验表明,采用液压控制双功率转换装置,不仅提高了水陆坦克车辆操纵的灵活性和机动性,还彻底解决了以往驾驶员必须停车才能进行功率转换的被动局面.     

基于截获概率耦合模型研究舰载雷达反卫星侦察方法

针对舰载雷达面临的电子情报卫星威胁,通过分析雷达副瓣电平,评估电子情报卫星截获能力,构建截获概率耦合模型,提出了电磁静默的反侦察方法。通过仿真证实了多情况下电磁静默时间与截获概率的耦合关系,试验结果表明该理论优化后的电磁静默战术可较好的满足舰载雷达反电子情报卫星的作战需求。     

电磁屏蔽模型房接地性能实验研究

接地是建筑物实现宽频电磁屏蔽的重要技术措施,而导电的屏蔽功能层与接地系统电连接后也反过来影响接地的性能指标。采用导电混凝土为主料制作接地电极和电磁屏蔽模型房,测试单屏蔽模型房悬空、单电极-单屏蔽模型房接地以及单电极-双屏蔽模型房并联接地3种情况下的接地电阻变化规律。实验发现,屏蔽功能层本身可以等效为一个电阻,与接地系统并联后可以有效降低接地电阻;屏蔽功能层面积越大,电阻降低越多。实验结果可以为建筑物电磁屏蔽工程的接地设计与实践提供参考。     

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．     

对某电子设备电磁耦合效应的实验分析

利用电磁仿真软件FEKO建立了设备模型和所需的电磁场环境，对某型电子设备的电磁耦合规律进行仿真实验，并依此参考进行了实地测试。实验数据表明：频率在400MHz以上时设备内部准中心位置有中心聚集效应和明显的窗口耦合，内部设备附近产生强耦合场；开门破坏了设备内部谐振腔，造成内部谐振场强幅度变小，电源线接口处电场强度较高，电磁能量易被耦合入电源系统，需要采取保护措施。仿真结果为实际试验和具有类似尺寸孔隙的设备提供了参考。     

波导窄壁鳍线槽定向耦合器的研究

本文提出了一种新型的毫米波集成定向耦合器及其优化设计方法。耦合区由一系列敷在介质基片上的双侧鳍线槽构成,可用光刻技术制作。优化设计基于修正的传输参量,考虑了膜片的厚度效应和耦合区相邻不连续性之间的高次模相互作用,给出了 Ka 波段和 W 波段3dB 定向耦合器的优化设计结果,研制了 Ka 波段实验样品。     

多级电磁线圈发射器时序触发策略研究

为优化多级同步感应线圈电磁发射器(SICEML)性能,以提高发射速度和能量转换效率为检验指标,以影响上述指标的触发时序为优化对象,采用遗传算法建立了单级同步感应线圈型电磁发射器触发位置优化数学模型,计算出了最佳触发位置,通过数值和有限元两种仿真系统对优化结果的正确性进行了验证；采用该方法对两级以及10级同步感应线圈型电磁发射器的触发时序进行了优化研究,并进行了仿真验证；为解决了仿真系统误差的问题,提出采用动子线圈在各级的触发位置和速度作为控制因素的双控触发方式,并研究分析了仿真过程中触发开关的随机抖动对出口速度误差的影响。     

新型频率选择表面加载双极化超宽带紧耦合阵列天线

为使紧耦合阵列天线在超宽频带内实现电磁性能更佳、辐射性能更稳定的目的,提出一种新型条形频率选择表面宽角阻抗匹配层加载的双极化超宽带紧耦合阵列天线。通过高频仿真软件CST周期边界条件对阵列单元截断并进行研究分析。掌握阵元阻抗和辐射等电磁性能后,优化设计并加工出一个6×6单元的阵列天线进行实际测量。测量结果表明,该天线在2~12 GHz的频带内驻波比均小于3,驻波比带宽为10 GHz。带内辐射特性稳定,主瓣电磁能量集中,交叉极化小。工作频带内,最大增益可以达到13 dBi。该阵列天线可应用于超宽带相控阵天线领域中。     

天线宽频辐射功率的FDTD数值计算

为了实现混响室的仿真电场值与实测值的直接对比,需要计算发射天线的宽频辐射功率．基于坡印廷矢量的面积分,利用时域有限差分算法和快速傅里叶变换,得到了天线宽频辐射功率的快速计算方法．应用该方法对半波偶极子天线和短偶极子天线进行数值仿真,通过仿真值与理论值的比较,验证了该方法的正确性．该方法适用于任何能够用FDTD进行合理建模的电磁设备的辐射功率计算,且一次计算即可得到宽频辐射功率,不仅为混响室仿真结果的归一化打下基础,而且也是分析其他电磁设备宽频辐射特性的可行方法．     

三维介质体的时域散射分析

用时间递推(marching-on in-time,MOT)方法求解了电磁场时域耦合积分方程,计算了均匀介质体的表面等效电流和表面等效磁流,得到时域散射远场并给出了详细推导过程。举例比较了将时域散射用Fourier变化后在频域的RCS和频域直接求得的RCS,以说明该算法的正确性。     

基于新的定位方法的空投技术研究

针对空投技术的定位问题,提出了一种新的定位方法。首先,在空投目标区域放置发射机,发射天线在3个方向形成彼此相交的波束,发射机与3个波束的交点构成中心线,3个波束关于中心线对称。其次,发射天线在3个方向发射相同功率,不同频率的信号。最后,载荷上的接收机实时接收信号,经傅里叶变换得到信号频谱图。3个信号功率相等时载荷位于中心线上,保持现有飞行方向;3个信号功率不等时,根据偏离中心线的位置对飞行方向进行调整,确保载荷能够准确到达目标区域。该方法具有较高的定位精度,能够适应复杂电磁环境。     

空气-海水两层模型中雷电在海水中产生的电磁场计算

将任意分布的电流源产生的电磁场看作是电偶极子产生的电磁场的叠加,利用镜像法推导了上半空间中的垂直直流电偶极子在两层媒质中产生电磁场的解析解.基于BG 模型,将雷电回击通道等效为无穷多个电偶极子的组合,通过对回击通道积分,计算了在空气-海水两层模型中雷电在海水中产生的电磁场.模拟结果证明,雷电产生的电磁场是水下电磁场传感器设计必须考虑的因素之一.     

电磁发射用脉冲功率电源放电建模分析

为高效研究电磁发射用脉冲功率电源放电性能，为电磁发射提供技术支持，降低研发成本，电磁发射过程的相关建模与仿真工作需要重点研究。对弹丸在轨道中实际运动物理过程建立数学模型，对脉冲功率电源建立电路模型，采用联合两种模型的方法对脉冲功率电源放电系统进行研究，提出一种基于发射过程多物理现象的脉冲功率电源放电系统仿真模型。通过实验验证了提出方法的有效性，为后续脉冲功率电源放电研究提供了依据。     

旋转永磁式机械天线的研究与实现

为实现低频电磁发信系统的小型化和低功耗,对基于旋转永磁体的机械天线,即利用永磁体机械旋转直接激励电磁波的新型低频电磁发信技术进行了理论研究与工程实践。提出基于钕铁硼永磁体和永磁同步电机的旋转永磁式机械天线技术方案及其信息加载方法,构建基于电-机械-电磁能量转换的系统模型,对其辐射效率和辐射功率进行初步分析,研究旋转永磁体在不同无限均匀介质中产生时变磁场的分布与衰减特性,研制了原理样机,并对其近区磁场和2FSK信号的加载特性进行了实验测试,验证了该方案的可行性和有效性。     

坐标变换的虚时频率与辐射温度

对文献[1]提出的零温到有限温度时空的普遍坐标变换作了推广讨论.用共形异常和Green函数的方法计算了温度时空的能量密度和基态能,证明坐标变换的虚时频率就是温度时空的Hawking辐射温度.并运用热力学第零定律等价于钟速同步的传递性的论断讨论了上述结论.     

X波段矩形波导宽边复合缝隙耦合器的MPSTD算法分析

针对MPSTD算法在波导宽边复合缝隙问题中的应用,重点研究了X波段标准波导宽边复合缝隙耦合器的缝隙谐振长度和散射参量特性。仿真结果表明,将MPSTD算法应用于波导耦合缝隙问题的分析,可实现对该问题的精确建模,具有较高的计算精度和效率。