射频前端强电磁脉冲前门耦合研究

针对强电磁脉冲能量经天线进入射频前端的威胁,给出强电磁脉冲环境的评估方法,通过分析天线-射频前端工作原理,提出全频带脉冲耦合能量的理论计算公式.并以中馈天线-短波电台为例,用电磁仿真软件CST实现了天线仿真与前端电路仿真的有机连接,得出前门耦合数据及其影响因素,此仿真方案也为更深入分析耦合效应、验证防护技术提供了良好平台.最后根据仿真为前门防护提出若干意见.     

比例导引下的舷外高功率微波平台作战使用仿真研究

针对舷外高功率微波平台可以实现舷外有源干扰以及高功率微波电磁毁伤两种作战样式,构建了舷外高功率微波平台反导作战基本流程,建立了其反导作战仿真模型,分析了影响舷外有源干扰有效辐射时间和高功率微波电磁毁伤前门耦合脉冲功率的作战要素。仿真结果表明:在已知比例导引系数和导弹速度的情况下,存在最优的平台布设方向、距离使得舷外有源干扰有效辐射时间最长;高功率微波电磁毁伤前门耦合脉冲功率可达MW级,且存在前门耦合最大功率的突变点。     

甚低频十三塔伞形天线阵的电气性能

针对以电小天线为主体的岸基甚低频发射天线辐射效率低的问题,构建了卡特勒双副天线的总体架构,研究了天线之间耦合干扰对天线电气性能的影响,提出并运用矩量法为核心的电磁数值仿真软件对两副天线进行建模,计算工作在不同状态下天线的电气参数,得出天线间距与天线耦合干扰之间的关系。验证结果表明:该方法仿真值与实际测量值一致,能有效提高天线辐射效率,由此证明了该方法的有效性和实用性。     

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．     

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．     

坦克车载多天线系统的布局仿真分析

为了研究坦克车载多天线系统的电磁兼容特性,针对天线系统性能优化问题,通过分析引起天线间干扰的因素得到提高系统性能的方法。采用电磁仿真软件CST对各天线的电磁特性和天线间的耦合度进行仿真分析。对比不同布局方案下天线间的耦合情况和装载到平台后的天线增益方向图,得出最佳的天线安装位置。分析过程和设计结果可为坦克车载天线布局设计及电磁兼容研究提供重要参考。     

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。     

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。     

舰载雷达中频信号仿真设计与实现

为满足舰载传感器或武器系统论证、设计、试验、评估、训练等全生命周期的应用,对新型舰载警戒探测与跟踪雷达中频信号模拟器的系统体系和组成进行了探讨,介绍了系统的功能和技术指标,重点研究了软件无线电在雷达中频信号模拟中的应用、雷达电磁环境和目标回波仿真等一些关键技术,包括目标航迹模拟、目标回波模拟、杂波信号模拟、雷达接收天线仿真、雷达天线方向图仿真等.采用软件无线电技术和软硬件相结合的方法较逼真地实现了海战场复杂电磁环境下雷达中频信号的模拟.     

雷达抗前门耦合攻击防护能力对比分析

针对雷达遭受高功率微波武器攻击时容易损伤的问题,理论分析了雷达最远防护边界和雷达天线增益及接收机限幅器能力的关系,从空间滤波的角度,对比了反射面雷达和有源相控阵雷达抗前门耦合攻击的能力。分析得出只有高功率微波武器处于反射面雷达天线的主瓣范围附近时,对其前门耦合攻击效果才强于有源相控阵雷达;反之,要弱于有源相控阵雷达。由于反射面天线雷达主波束很窄,造成攻击的时机很短,所以反射面雷达在面对高功率微波武器时防护能力更强。     

GTEM室内脉冲场分析及对数周期天线的响应规律研究

为研究对数周期天线(LPGA)的方波脉冲响应特性,利用GTEM室和CST仿真软件对LPGA方波脉冲响应信号进行实验测试与仿真分析.利用实验室自行研制的超宽带电场测试系统对GTEM室进行校准,得到了室内电场强度E(t)与方波源的输出电压V(t)和芯板高度h之间的关系;搭建GTEM室中天线脉冲响应测试平台,得到不同辐照方向下的LPGA方波脉冲时域响应信号;利用CST仿真软件建立对数周期天线的3D模型,得到响应信号幅值的开路电路模型.     

智能电子电路虚拟实验室

介绍了一种“电路分析平台”软件,可对模拟及数字电路进行仿真分析.与其他电路仿真软件相比,该软件具有非常好的可视化人机界面和易用性,可以象在实验室做实验那样在电脑上搭接虚拟电路,然后合上虚拟开关接通电源,观察虚拟仪表上的实时显示数据及分析结果,堪称个人电脑上的电子电路虚拟实验室,是电子工程师有力的计算机辅助分析工具.     

太阳观测卫星的数传天线波束及其指向设计

针对三轴稳定对日指向姿态的太阳同步轨道卫星,提出为获得最大对地数据传输时间的天线波束设计及布局方案。根据某型太阳观测卫星的轨道姿态设计方案,建立数传天线对指定地面站的天线波束指向仿真模型;使用卫星工具包STK仿真软件,分析不同波束角方案及其可能的指向对数传时间的影响,发现了对日指向卫星与对地指向卫星在数传时间上的不同规律,找到最优的天线波束布局来获得最大的数传时间;根据星载数传能力与不同天线波束宽度之间的关系,获得传输数据的最佳天线波束宽度,为这类卫星数传天线的波束设计及其布局提供设计依据。     

地网对垂直偶极子天线辐射特性的影响

研究地网对垂直偶极子天线辐射特性的影响。建立了该天线的仿真模型,采用基于矩量法的仿真软件计算了铺设地网后垂直偶极子天线增益、输入阻抗、最大辐射仰角、3 dB波瓣宽度等辐射特性。结果表明,地网中心偏离天线振子正下方0.75λ时能显著提高天线的增益,改变地网大小和铺设密度也能在一定程度上提高天线的增益。     

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。     

跨谱域低可探测的电磁超构表面天线

针对低可探测飞行器平台对天线的新需求,提出并设计了微波与红外跨谱域低可探测的电磁超构表面天线.将电磁超构表面设计思想融入天线设计中,在正常辐射下,使其具有电磁超构表面的吸波特性.该设计不用额外加载电磁超构表面,仅利用天线自身结构就能减缩其雷达散射截面.在此基础上,为了实现天线红外低可探测,设计了微波频段透波、红外频段低...     

近程防御体系作战的计算机仿真研究

未来海战将是高技术条件下的局部战争,作战模式是体系与体系的对抗。因此,应从作战体系的角度研究作战。本文就是对未来自备式近程防御体系进行计算机仿真研究,仿真系统的两台计算机之间通过ＲＳ２３２连接。仿真软件主要包括指控系统软件部分、指控系统界面设计部分、对体系的动画仿真演示制作部分、通信部分设计等。     

连续波对某数字电路的辐照效应实验研究

在GTEM室中用正弦连续波对某导弹装备上的1块数字控制电路进行电磁辐照,在30 V/m的场强下,引入的电磁骚扰还未导致被监测的与非门产生错误反转时,产生控制信号的自激多谐振荡器却受到了严重的电磁干扰。用计算机对此干扰进行仿真分析,并最后提出方波控制信号产生电路的电磁加固措施。