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．     

岸/舰双基地地波超视距雷达抗电离层干扰研究

针对现阶段困扰低纬度地区高频地波雷达发展的电离层干扰问题,分析了电离层的干扰特性,提出双基地体制下利用收发之间的位置相互关系减小高仰角区的电离层干扰的方案;通过对发射天线进行优化设计,增加天线在俯仰维的孔径,减小向上的能量辐射,达到降低电离层干扰的目的.仿真验证了该方法的有效性.     

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.     

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。     

利用拖尾能量提高蝶形天线辐射效率

蝶形天线在探地雷达中已有广泛的运用,但其辐射效率不高的问题一直存在。究其原因,主要是将近70%的辐射能量是以有碍目标探测的拖尾的形式存在。为了保证探测性能,传统上可观的拖尾能量往往以阻抗加载的方式被吸收掉。本文研究发现,当选择双极性单周波作为激励脉冲时,通过优化天线长度可以实现拖尾能量的有效利用,从而显著地提高蝶形天线的辐射效率。仿真实验结果表明,在较远的探测距离上本文方法可以将辐射效率提高近100%。通过实测实验进一步验证了本文方法的有效性。此外,本文所提的方法易于工程实现,工程应用价值十分明显。     

高功率微波径向线连续横向枝节阵列天线设计

为了实现Ku波段高功率微波的定向发射,研究并设计了新型高功率径向线连续横向枝节阵列天线。该天线采用圆极化同轴TE₁₁模式进行馈电,经双层径向线波导传输后,通过连续横向枝节单元向外辐射。天线工作在驻波模式,相邻两圈缝隙的径向间距为一个波导波长,在上层径向线末端放置短路金属杆,金属杆表面到最内侧缝隙的径向间距为半个波导波长,整个天线具有较高的增益和功率容量。仿真研究了一个工作在14.25 GHz的天线,天线的高度为80 mm,半径为285 mm。仿真结果表明:该天线具有35.3 dBi的增益和47%的口径效率,反射系数小于-25 dB,辐射效率超过99.0%,同时具有吉瓦级的功率容量。     

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．     

直接数据域的最小二乘法在抗干扰中的应用

对半圆环阵列综合采用奇异值分解和直接数据域的最小二乘法进行阵列天线自适应调零,应用于数据链系统进行抗干扰。通过奇异值分解的方法计算虚拟阵列的转换矩阵,提高了转换精度;由于直接对实时采集的快拍数据计算权值,适用于干扰快速变化的战争环境;计算机仿真结果中相同环境下该处理方法能在干扰处能够产生更深零陷,验证了其在复杂电磁环境下的有效性。     

对数据后处理雷达的分段卷积转发干扰研究

针对现有基于DRFM的移频干扰和分段转发干扰在对数据后处理雷达干扰时存在的不足问题,提出了一种新的分段卷积转发干扰方法。该干扰方法立足于干扰机天线收发分时体制,首先对接收到的雷达信号进行均匀分段、重新排序与噪声卷积后再进行转发。该干扰方法产生的假目标信号不仅能量大,覆盖广,而且假目标幅度差异明显,位置分布不均匀。最后的仿真结果验证了该方法的有效性。     

高频雷达多波束最优天线方向图综合

在高频雷达中 ,多个部分重叠的波束被用来形成对预定空域的覆盖 ,而射频干扰和期望信号的空间结构之间的差异以及接收天线阵列的空间多样性则被用来抑制干扰以提高高频雷达的整体工作性能。然而如何在实时地形成多波束的同时有效地抑制射频干扰仍然是高频雷达一个急待解决的问题。基于最优天线方向图综合方法 ,通过主瓣形状保持和干扰抑制之间的合理折衷进一步提出了多波束形成算法。仿真结果表明该算法可以快速、灵活地形成多个波束来覆盖预定的空域 ,同时最大限度地抑制射频干扰 ,从而极大地提高了高频雷达的工作性能     

卫星移动通信上行链路的同频信道干扰抑制

针对多波束天线的采用给卫星移动通信链路带来的同频信道干扰的问题,提出了同信道波束消除方法来抑制干扰。该方法无需参考信号,适用于相控阵天线和多波束天线系统,仿真结果证实了该方法的有效性。     

短波基站水平双极天线及鞭天线间耦合的矩量法分析

将相互耦合的天线视为辐射体和加栽散射体,采用矩量法计算天线和耦合天线的电流分布,由源和加裁段的电流算出天线间的耦合度.根据以上方法,对短波基站常用的40 m水平双极天线和10 m鞭天线在各种典型架设方式下的耦合度进行了计算.计算结果表明,两副天线采用相互正交的极化和对称布局可显著减小耦合度.     

基于刚柔耦合的坦克炮发射动力学仿真分析

炮口扰动是影响坦克炮射击精度的重要因素，为研究弹丸出炮口瞬间的炮口扰动规律，基于多体动力学与有限元方法构建了坦克刚柔耦合的全车动力学仿真模型，该模型考虑了身管的柔性特性，对身管进行了模态分析，得到了身管的模态中性文件。通过仿真，对比了后坐部分最大后坐位移与最大后坐速度的试验值与仿真值，对刚柔耦合模型的仿真结果进行了验证。在此基础上，分析了刚性身管和柔性身管对炮口扰动的影响，结果表明：考虑身管柔性特性的刚柔耦合模型能够有效提高坦克炮射击仿真精度。     

超宽带单脉冲接收机的设计与仿真

将单脉冲雷达技术与超宽带雷达相结合,提出了一种新的幅值比较超宽带单脉冲雷达接收机结构,该接收机通过4个加脊喇叭方形馈源阵列天线接收回波信号,经比较器电路后产生和、差信号,对信号进行互相关处理及幅值比较处理后即可确定目标的位置.最后给出了超宽带单脉冲接收机的仿真过程与仿真结果,证实了所得的和、差信号与测量值之间具有较好的一致性.     

悬浮式弹载通信干扰模型构建方法研究

为探求OPNET仿真平台下悬浮式弹载通信干扰系统的模型构建方法,确定了干扰机工作频段,对干扰对象的天线类别、信号传播方式、跳速和频率间隔、调制解调方式以及干扰机拟采用的干扰种类等5个方面进行了明确。以此为基础,具体围绕OPNET平台下的3层建模机制建立了悬浮式弹载通信干扰系统仿真模型,并对仿真参数做了解释和说明,对被干扰电台信号自由环境传输下的仿真场景进行了验证。仿真结果间接证明了所构建仿真模型的可行性。     

旋转永磁式机械低频天线的系统设计与验证

为实现低频电磁发信系统的小型化和低功耗,面向旋转永磁式机械天线的理论研究和技术实践,提出了基于多物理场耦合仿真的系统设计和性能校验方法。设计了包含永磁磁源、高效驱动电机及其控制器在内的旋转永磁式机械天线系统方案。研制了实验样机,并对其系统性能和近区磁场进行了实验测试,验证了相关设计方法和系统方案的可行性与有效性。结果表明,该样机的磁场场强和尺寸等主要指标达到了美国“机械天线”项目在射频穿透技术领域的要求,为旋转永磁式机械天线方案研究和样机设计提供了一种可行思路。     

多基地雷达在分布式压制干扰下探测区域

双基地雷达因为其收发分置有较好的抗干扰能力,从双基地雷达出发,由其雷达方程和干扰方程推导出多基地雷达探测区域的数学模型和受到分布式压制干扰探测区域的数学模型.在建立天线模型后,进行多基地雷达在有分布式干扰下和无干扰下的联合探测区域的研究与仿真,仿真结果该方法具有一定的指导和参考意义.     

电气设备虚拟维修训练系统中电路实时仿真方法的研究

针对虚拟维修训练系统中电气控制线路的电路实时仿真方法进行了研究,介绍了电气虚拟维修系统中电路元件阻抗等效方法,通过综合应用节点电压法、网络拓扑结构表示等方法提出一种适用于电气设备虚拟维修系统的电气控制电路实时仿真方法。该方法首先根据模型中各功能部件之间的电网络连接关系构建网络拓扑图,由网络拓扑图生成关联矩阵;然后,根据关联矩阵及模型的参数计算各节点电压或各支路电阻,并采用虚拟万用表测量模型中任意两节点之间电压或电阻;最后,根据测量结果对故障信号进行判断,实现电气设备虚拟维修训练仿真。为了验证该方法,以海水淡化装置电气线路为仿真对象构建了海水淡化装置虚拟维修训练系统,并进行了实时仿真研究,仿真结果表明:该方法能正确有效地模拟海水淡化装置电气线路的运行工况。     

一种新型微带贴片天线及其分析

从普通微带贴片天线效率低的事实出发,提出了一种易于制作的新型微带贴片天线,对其进行仿真,并对仿真结果进行分析,与普通贴片天线进行比较,实测和仿真结果表明该天线的增益比普通天线约高0.3dB。该天线由于制作简单性能优良而具有一定的实用价值。     

基于自适应系统辨识的收发隔离技术研究

收发隔离是许多电子干扰系统中的关键技术,若隔离度不够,干扰发射信号耦合进入侦察接收机,使干扰机不能正常工作甚至产生自激。利用耦合通路的线性非时变性,采用自适应滤波器对耦合通路辨识来实现噪声对消,仿真结果表明,该方法能有效抵消反馈干扰,满足提高隔离度需要。